Buzz opylení - Buzz pollination

Image
Včela využívající buzz opylování
Čmelák bzučí a opyluje Solanum dulcamara

Buzzové opylení nebo sonikace je technika používaná některými včelami, například osamělými včelami k uvolňování pylu, který je víceméně pevně držen prašníky . Prašníky buzz-opylovaných druhů rostlin jsou typicky trubkovité, s otvorem pouze na jednom konci a pyl uvnitř je hladce zrnitý a pevně uchycený. U samooplodných rostlin, jako jsou rajčata, může vítr stačit k tomu, aby se pyl uvolnil přes póry v prašníku a dosáhlo opylování . Návštěvy včel mohou také otřást část pylu, ale efektivnějšího opylování těchto rostlin dosahuje několik druhů hmyzu, kteří se specializují na sonikaci nebo bzučivé opylování.

Osamělé včely mohou uvolnit pyl, aby se mohly chytit květu a rychle pohybovat svými letovými svaly, což způsobí vibraci květu a prašníků, čímž se uvolní pyl. Opylení zahrnující vibrace se nazývá buzz opylení. Včely medonosné nemohou provádět bzučivé opylování. Asi 9% květů světa je primárně opyleno bzučivým opylováním.

Image
Senna ' to poricidal prašníky.

Morfologie květin

Rostliny, které se spoléhají na bzučivé opylování, mají ve srovnání s jinou flórou jedinečný tvar prašníku . V buzz opylovaných rostlinách se tento proces může stát pouze tehdy, pokud opylovači navštíví květiny, aby získali pyly. Pouze několik druhů hmyzu je schopno opylovat tyto rostliny. Morfologie květů bzučivých opylovaných rostlin se liší od jiných rostlin, které tento typ opylování nepoužívají. Prašníky jsou zcela utěsněné až na malý pór nahoře nebo mají velmi malé štěrbiny, které se otevírají po stranách. Póry a štěrbiny jsou dostatečně malé, aby hmyz nemohl snadno vstoupit do prašníku, ale dostatečně velký pyl může opustit. Kvůli tomuto tvaru jsou často označovány jako poricidní prašníky. Tyto poricidní prašníky jsou schopné uvolňovat pyl pouze při vibraci na konkrétní frekvenci . Stigmata těchto květin se často nacházejí pod prašníky. To by mohla být evoluční strategie, která by zabránila samooplodnění , také známému jako selfing, vytvořením vzdálenosti mezi stigmatem.

Rostliny opylované bzučivým opylováním

Následující rostliny jsou opylovány efektivněji bzučivým opylováním:

Image
Andrena cornelli , azalka andrena provádějící bzučivé opylování azalky.

Příklady buzz opylujících druhů včel

Evoluční původ

Nejstarší důkazy o předcích rostlin, které používají tento způsob opylování ve fosilních záznamech, byly datovány do období křídy . Také některé existující flóry, jako jsou členové čeledi Myrtaceae, vykazují spektrum tvarů prašníků včetně poricidních prašníků a předpokládá se, že připomínají některé morfologické aspekty květů opylovaných předky. Protože se tyto rostliny se vyvinuly složité květinové struktur, opylovači mají coevolved s těmito rostlinami.

Ačkoli opylení vyplývá z včel, které tyto květiny navštěvují, není to hlavní důvod, proč navštěvují rostliny s poricidními prašníky. Pyl obsahuje ve srovnání s nektarem značné množství bílkovin , což je sladká tekutina, kterou většina rostlin produkuje jako odměnu pro své zvířecí opylovače. Včely jedí pyl a připravují s ním pastu, aby nakrmily své larvy . Pylová pasta se poté utěsní do hnízda a vytvoří rezervu pro mladé včely. Včely spoléhají na tento zdroj potravy; proto jsou také závislé na květinách, které produkují značné množství přístupného pylu, včetně květin s poricidními prašníky. Předpokládá se, že včely z Bombus a Xylocopa opylují tyto květiny, protože jejich adaptivní chování jim umožňuje snadno extrahovat pyl, který je pro jiný hmyz méně dostupný. Vzhledem k tomu, že včely mají zdroj bohatého pylu, o který nemusí soutěžit s jiným hmyzem, je větší pravděpodobnost, že tyto květiny navštíví. To pak umožňuje květinám, aby byly reprodukčně úspěšnější, protože rostliny při každé návštěvě včel maximalizují rozptyl pylu a ztrácí se méně pylu. Vztah mezi buzz opylenými rostlinami a včelami prospívá oběma skupinám a může být důvodem, proč byly poricidní prašníky evolučně úspěšné. Vztahy opylovačů a květin byly pozorovány u Orphium frutescens , malého keře s poricidními prašníky. Včely tyto rostliny navštívily mimo univerzitu v Kapském Městě a nadále rostliny navštěvovaly, i když byl vytěžen veškerý pyl. Ačkoli včely nevěděly, O. frutescens bude mít z těchto vícenásobných návštěv prospěch, protože rostliny v období květu nadále produkují pyl.

Ekonomické dopady

Vědci nyní mohou dovážet opylovače, jako jsou čmeláci, kde by mohl být opylovačů nedostatek. Na Novém Zélandu byla obnovena populace rostlin jetele červeného, když byli čmeláci dovezeni z Evropy, aby pomohli s opylováním. Udržování populace jetele červeného na Novém Zélandu v té době bylo rozhodující pro míru produkce plodin v zemi. V severní Americe však spravovaný včelí průmysl zaznamenal na počátku roku 2000 úpadek v důsledku poruchy kolapsu kolonií . To vedlo k vyšším výdajům pro zemědělce z východního na západní pobřeží USA a Kanady na pomoc při opylování mandlí, okurek a některých semenných rostlin.

Jednou z nejběžnějších rostlin, které pomáhají při bzučivém opylení, je rajče ( Lycopersicon esculentum ). Ve sklenících na celém světě se během vegetačního období použije až 50 kolonií čmeláků na hektar, což na celém světě přináší hodnoty přibližně 13 milionů EUR ročně na 40 000 hektarů. Kvůli konkurenci mezi producenty a zvýšení úspěšnosti chovu se celkové náklady na čmelácké kolonie výrazně snížily. Tato běžná praxe vedla k tomu, že se výrobci rozvětvovali a prodávali nejen čmeláky, ale i další hmyz, který může mít vzájemné vztahy s rostlinami. Celkový zisk tohoto odvětví byl zaznamenán při výrobě přes 111 milionů EUR ročně, přičemž 61 milionů EUR pocházelo pouze od čmeláků.

Dopady na životní prostředí

Některé ochranářské organizace si stěžují na potenciální dopady zavádění čmeláků po celém světě na pomoc při opylování. Vzhledem k tomu, že v Austrálii nejsou čmeláci původní a Austrálie má řadu široce propagovaných ekologických katastrof způsobených uniklými zavlečenými druhy („ divoké druhy “), probíhá výzkum s cílem přizpůsobit používání australské původní včely Amegilla cingulata (včely s modrým pruhem) za stejný úkol.

Alternativní způsoby opylování

Rajčata pěstovaná ve skleníku jsou bez pomoci při opylování neproduktivní . Tradičně se opylení provádí třepáním pomocí elektrických vibrátorů (jedna značka byla „Electric Bee“), ale bylo zjištěno, že použití čmeláků ve sklenících je při lidské práci a rozbití rostlin levnější. Domácí pěstitele a amatéry lze na YouTube vidět pomocí elektrických zubních kartáčků k opylování jejich květů.

Reference

externí odkazy