Kolibri beporzók. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Az állatok által beporzott növények virágai a természet legmegdöbbentőbb szín-, illat- és alakváltozását mutatják. De hogyan alakult ez a kiemelkedő sokszínűség?

A történet nagy része alkalmazkodik azokhoz az állatokhoz, amelyektől függenek a szaporodás. Úgy gondolják, hogy sok virágjegy adaptáció a beporzók vonzására és „illesztésére” az optimális pollenátadás érdekében.

E virágjellemzők kialakulásának idejének és módjának megértéséhez a biológusoknak gyakran a múlt rekonstruálására kell támaszkodniuk, következtetve azokra a körülményekre, amelyek az evolúciós változásokhoz vezettek. De érdekes alternatíva a legutóbbi változások használata.

Amikor kollégáimmal részletesen megnéztük, egy új tanulmányban, azt találtuk, hogy a naturalizált rókafüzér virágok - körülbelül 200 évvel ezelőtt Amerikába vittek - megváltoztak az őslakosokhoz képest Európában. Ez a változás összhangban áll a kolibri beporzóként történő bevezetésével, a bevezetés óta kevesebb mint 85 generációban.

Róka kesztyű ismerős és őshonos körzetükben szeretett vadvirágok, amelyek eredetileg Európára korlátozódtak. A 19. század folyamán a világ számos területén megismerték őket, valószínűleg lelkes angol kertészek.

A növények világszerte történő mozgatásával mi, emberek, akaratlanul is transzkontinentális kísérletekbe kezdtünk, tesztelve a beporzók döntő szerepét a növények szaporodásában és a virágok fejlődésében. Amikor a növényeket új területekre vezetik be, és kiterjesztik a hatókörüket, gyakran új környezetbe kerülnek beporzók nélkül.

Más esetekben, például a közönséges rókafüzér ill Digitalis purpurea, új beporzók adhatók hozzá. Ebben az esetben a kolibri, egy teljesen új beporzók csoportja került fel a viráglátogatók katalógusába az új kibővített tartomány részei között.

Európában a róka kesztyűt kizárólag a hosszú nyelvű darázsok beporozzák - ezek az egyetlen rovarok képesek elérni a virágcső tövében termelt nektárjutalmat. De miután a róka kesztyűk naturalizálódtak Amerikában, a kolibri lépett be a képbe.

Barátságtalan róka kesztyű

Szülőhazájukban a róka kesztyűknek számos stratégiája van, amelyek specializálják őket a darázs beporzókra. Annak ellenére, hogy a virágok minden látogató számára hozzáférhetőnek tűnnek, a kisebb rovarok és még a rövid nyelvű darázsok sem férnek hozzá a nektárhoz. Ezt egy corolla nevű cső rejti el, amely egyre jobban összeszűkül a tövénél lévő nektár felé.

A virágokat hosszú szőrszálakkal is ellátták, amelyek akadályt jelentenek a kicsi méhek és legyek számára, amikor megpróbálnak belépni a virágba, mert összefonódnak és feladják.

Ezek a virágjellemzők azonban nem akadályozzák a kolibri látogatását. A róka kesztyű sok szempontból tökéletes kolibri beporzáshoz. Minden virág nagy mennyiségű nektárt termel, és a nagy állományban történő növekedés révén kínálják azt a készletet, amelyre a kolibrioknak szüksége van, hogy támogassák magas energetikai igényüket.

 A hosszú nyelvű poszméhek mélyen elérhetik a nektárt a róka kesztyűiben. Shutterstock / Ian Dyball

Foxglove evolúció

Vizsgálatunk során a kolumbiai, Costa Rica-i és az Egyesült Királyság őshonos populációira összpontosítottunk. A trópusi régiókban a populációk 2,200 méter feletti magasságokra korlátozódnak, ahol egész évben hűvös és nedves. A darázsok még mindig a leggyakoribb viráglátogatók, de a kolibri a látogatások akár 7,200% -át is megteheti. Megvizsgáltuk, hogy a kolibriok hatékonyan beporzók-e a róka kesztyűiben, és megállapítottuk, hogy még a méheknél is hatékonyabbak a virágport virágokra átvinni.

A virágokat tanulmányozva azt találtuk, hogy a cső, ahol a nektár felhalmozódik, ma már jelentősen nagyobb azokban a populációkban, ahol kolibri van, összehasonlítva az Egyesült Királyság őshonos populációival. Azt is megállapítottuk, hogy a nagyobb csövekkel rendelkező virágokkal rendelkező növények szaporodási sikere nagyobb az összes honosított populációban, ahová néztünk - ez arra utal, hogy a hosszabb virágokat a természetes szelekció részesíti előnyben.

Ez következetes volt a kolumbiai és a Costa Rica-i populációban - ami azért fontos, mert az 1850-es évek körül Európából származó róka kesztyűk két független bevezetését jelentik. A molekuláris markerekből előzetes bizonyítékunk van arra, hogy a két ország róka kesztyűi genetikailag megkülönböztethetők. Dél- és Közép-Amerikát sűrű alföldi esőerdő választja el, amely áthatolhatatlan a róka kesztyűinél, így rendkívül valószínűtlen, hogy a növények az egyik régióból a másikba települhettek át.

Az a tény, hogy a kolibri hozzáadása után mindkét régióban ugyanazokat a virágváltozásokat és a szelekció irányát látjuk, erős bizonyíték arra, hogy gyors alkalmazkodásnak vagyunk tanúi az új beporzó környezetben. Következő tanulmányunkban reméljük megerősíteni, hogy a látható szelekciót valóban a kolibri szabta meg.

A róka kesztyű esete arra utal, hogy bizonyos esetekben a növények ellenállnak a beporzók változásainak, ha elegendő időt kapnak egy olyan világban, ahol a növények és az állatok egyaránt kénytelenek mozogni, terjeszkedni vagy visszavonulni. Sok esetben azonban a növények veszítenek a beporzóktól, ahelyett, hogy újakat szereznének. Minden eset tanulmányozása segít jobban megérteni a növény evolúcióját.

A szerzőről

Maria Clara Castellanos, Az evolúció, a viselkedés és a környezetvédelem oktatója, Sussexi Egyetem

ING

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.