Mēs beidzot zinām, kas notiek ar kukaiņiem, kas piesārņo Venus Flytrap

Daudzi ziedoši augi ir laimīgās, savstarpēji izdevīgās attiecībās ar dzīvniekiem, kas svaigu nektāru sūc no ziedēšanas, un, savukārt, veic ziedputekšņus tālu augiem, ļaujot tiem vairoties. Šīs harmoniskās attiecības ir miljonu gadu ilgas specializācijas un kopīgas attīstības rezultāts, kas deva visām iesaistītajām pusēm evolucionāru impulsu.

Bet Venus lidmašīna (Dionaea muscipula), gaļēdāju augs, kas pazīstams ar kukaiņu pļaušanu, jau sen šķita, ka no loga izspiež augu un dzīvnieku mīlestības svētkus. Galu galā, kā var būt pazīstama iekārta ēšana bugs arī izmanto viņu palīdzību?

Ilgu laiku šis saplūšana stumpēja biologus, bet visbeidzot, žurnālā, kas publicēts pirms drukas otrdienas American Naturalist, Ziemeļkarolīnas pētnieku komanda piedāvā pierādījumus, kas varētu atrisināt šo acīmredzamo paradoksu. Šķiet, ka galvenais ir saprast atšķirības starp divām ļoti atšķirīgām augu daļām: bēdīgi slavenais žoklis pie tās pamatnes un mazāk pazīstamie ziedi, kas uzplaukst uz stumbra virs tā.

„Pirms tam mēs gandrīz neko nezinājām par apputeksnēšanu Venus lidojuma slazdos,” N.C. Valsts universitātes entomoloģijas pētniece Elsa Youngsteadt, Ph.D. Apgrieztā.

Pētot, kuras gliemeži, vēžveidīgie, kukaiņi un zirnekļveidīgie apputeksnē Venus lidmašīnas ziedus un salīdzina tos ar lamatām, kas atrastas slazdos, pētnieki atrada atbildi uz paradoksu. Kļūdas, kas apputeksnē Venus flytrap, gandrīz nekad nav tās kļūdas, ko ēd gaļēdāju augi.

„Šie augi ir slaveni, bet tas viss attiecas uz slazdiem un to, ko viņi ēd, un neko par to, kas mijiedarbojas ar ziediem,” saka Youngsteadt. “Tas ir īpaši interesanti šai sugai, jo tie ir gaļēdāji. Mēs zinām, ka viņi ēd kukaiņus, bet tas rada potenciālu interešu konflikta situāciju, ko citi augi nevar piedzīvot, jo viņi varētu ēst tādus pašus kukaiņus, kas varētu ziedēt savus ziedus. ”

Jaunais atklājums liek vēl vairāk interesēt jautājumu par to, kas iepūš Venus lidmašīnas. Ne tas, ka zinātnieki to jau daudz zināja: Kad tā nāca D. muscipula apputeksnēšana, praktiski nebija pētījumu, izņemot vienu papīru no 1958. gada, kas lielā mērā ir spekulatīvs un tam trūkst novērojumu datu. Jāatzīmē, ka šī 60 gadus vecā papīra autori konstatēja, ka Venus flytraps bija pašstilsts, kas nozīmē, ka atsevišķs augs bija saņemt ziedputekšņus no cita auga, lai iegūtu sēklas (atšķirībā no tādiem augiem kā tomāti, kas var paši apaugļot). Tas noteica, ka Venera lidaparātam ir nepieciešama neliela palīdzība.

Savā pētījumā Youngsteadt un viņas kolēģi no Ziemeļkarolīnas Botāniskā dārza un ASV Zivju un savvaļas dzīvnieku dienesta konstatēja, ka palīdzība galvenokārt nāk no trim sugām: sviedru bišu (Augochlorella gratiosa), garo ragu vabole (Typocerus sinuatus) un rūtainā vabole (Trichodes apivorus). Tika konstatēts, ka šīs sugas ziedos ziedus satur lielu daudzumu ziedu, bet nav konstatētas augu slazdos.

Izplatot savus pētījumus trijās vietās un četros dažādos datumos Venusas straumēšanas ziedēšanas sezonas laikā Penderas apriņķī, Ziemeļkarolīnā, viņi nonāca pie šī secinājuma pēc tam, kad bija nozvejoti visi dzīvnieki, kurus viņi ieraudzīja uz Venusa lidmašīnas lūzuma ziediem, un novāca savus ķermeņus, lai pārbaudītu tos pierādījumi par Venus flytrap ziedputekšņiem.

Identificējot dzīvniekus, kas bija „upuri”, bija mazliet lielāks. "Mēs tiešām tos viegli atveram ar nelielām knaibles un izvilka visu, kas bija iekšā," saka Youngsteadt. “Tas bija atšķirīgs no vēl dzīviem, varbūt svaigi nozvejotiem rītiem, salīdzinot ar lietām, kas bija tik sagremotas, ka jūs varat pateikt, ka tas ir zirneklis, bet ne daudz vairāk.” Tāpēc pētnieki varēja identificēt tikai bioloģisko ģimeni lielākā daļa upuru, nevis tās sugas.

Pēc tam, kad tika noskaidroti, kuri dzīvnieki ir apputeksnētāji un kuri bija upuri, grupa analizēja, cik daudz piederēja katrai grupai. No 54 taksoniem, kas identificēti ziedos un slazdos, slazdos tika atrasti tikai 13 potenciālie apputeksnētāji un tikai nelielā skaitā.

„Ļoti maz pārklājas,” saka Youngsteadt. “Tās sugas, kas ir kopīgas, nav ļoti labas apputeksnētāji. Viņiem ir ļoti mazs ziedputekšņu daudzums, tāpēc flytraps nedara nekādus pakalpojumus."

Nākamajā pētījuma fāzē uzņemsies jaunā pētījuma „Youngsteadt” līdzautoru, Rebecca Irwin, Ph.D., un Clyde Sorenson studente Laura Hamon, kas precizēs, cik labi katrs apputeksnētājs ir putekšņu pārvadāšanā. Šis jaunākais dokuments, kā arī turpmākie pētījumi sniegs pētniekiem daudz labāku priekšstatu par to, kā saglabāt Venus flytrap - neaizsargātu sugu, kas atrodas tikai Ziemeļkarolīnas dienvidaustrumos un ziemeļaustrumu Dienvidkarolīnā. Kaut arī šim jaunākajam dokumentam nav tiešas sekas, vairāk uzzinot par tās dzīves ciklu un ekoloģisko nišu, varētu palīdzēt nodrošināt turpmākās saglabāšanas pūles šai bieži vien apbedītajai rūpnīcai.

“Ja jums ir suga, kurai var būt nepieciešama papildu saglabāšanas pārvaldība, šī mūsu reģiona gem, ir svarīgi zināt šīs pamatlietas par savu dzīves vēsturi,” saka Youngsteadt. „Ko tas nepieciešams, lai labi dzīvotu un reproducētu?”

Kopsavilkums: Tā kā gaļēdāju augi paļaujas uz posmkājiem kā apputeksnētājiem un upuriem, viņi riskē patērēt potenciālos savstarpējos pārstāvjus. Mēs pārbaudījām šo iespējamo konfliktu Venusas lidojuma laikā (Dionaea muscipula), kuru apputeksnētāji iepriekš nebija zināmi. Daudzveidīgi posmkāji no divām klasēm un deviņi pasūtījumi apmeklēja ziedus; 56% apmeklētāju D. muscipula ziedputekšņi, bieži sajaukti ar ziedputekšņiem. Šajā daudzveidīgajā, vispārīgajā sabiedrībā dažas bišu un vaboles sugas ir svarīgākās apputeksnētāji, pamatojoties uz to pārpilnību, ziedputekšņu slodzes lielumu un ziedputekšņu uzticamību. D. muscipula upuris aptvēra četras bezmugurkaulnieku klases un vienpadsmit pasūtījumus; zirnekļi, vaboles un skudras bija visbiežāk sastopamas. Ģimeņu un sugu līmenī daži taksoni tika sadalīti starp slazdiem un ziediem, radot gandrīz nulles nišu pārklāšanās vērtību šīm potenciāli konkurējošajām struktūrām. Slazdu un ziedu telpiskā atdalīšana var veicināt bezmugurkaulnieku kopienas sadalīšanu starp uztura un reproduktīvajām funkcijām * D. muscipula.