Wreszcie wiemy, co dzieje się z owadami, które zapylają muchołówkę

Wiele roślin kwitnących jest w szczęśliwych, wzajemnie korzystnych relacjach ze zwierzętami, które wysysają słodki nektar z ich zakwitów i w zamian przenoszą pyłek do odległych roślin, umożliwiając im rozmnażanie. Te harmonijne relacje są wynikiem milionów lat specjalizacji i koewolucji, które dały wszystkim stronom ewolucyjny impuls.

Ale muchołówka (Muscipula Dionaea), mięsożerna roślina znana z chowania owadów, od dawna wydaje się wyrzucać przez okno stereotyp miłości roślin-zwierząt. W końcu, jak znana jest roślina, która jest znana jedzenie błędy również korzystają z ich pomocy?

Przez długi czas ta zagadka zakłócała ​​biologów, ale w końcu w artykule opublikowanym przed drukiem we wtorek w czasopiśmie The American Naturalist Zespół naukowców z Północnej Karoliny oferuje dowody, które mogą rozwiązać ten pozorny paradoks. Wydaje się, że kluczem do zrozumienia rozmnażania muchołówki Wenus jest rozpoznanie różnic między dwiema bardzo wyraźnymi częściami rośliny: notorycznie kłapiąca szczęka u jej podstawy i mniej znany kwiat górujący nad łodygą nad nią.

„Przedtem prawie nic nie wiedzieliśmy o zapylaniu w pułapkach na muchy Wenus”, mówi Elsa Youngsteadt, pierwsza autorka nowego artykułu na temat entomologii Uniwersytetu Stanowego Odwrotność.

Obserwując, które ślimaki, skorupiaki, owady i pajęczaki zapylają muchołówki Wenus i porównując je z ofiarą znajdującą się w pułapkach, naukowcy znaleźli odpowiedź na ten paradoks. Błędy, które zapylają muchołówkę, prawie nigdy nie są robakami zjadanymi przez mięsożerną roślinę.

„Te rośliny są znane, ale chodzi o pułapki i to, co jedzą, i nic o tym, kto wchodzi w interakcje z ich kwiatami” - mówi Youngsteadt. „Jest to szczególnie interesujące dla tego gatunku, ponieważ są roślinami mięsożernymi. Wiemy, że jedzą owady, ale to stawia ich w sytuacji potencjalnego konfliktu interesów, której inne rośliny nie mogą doświadczyć, ponieważ mogą jeść te same owady, które mogą zapylać ich kwiaty. ”

Nowe odkrycie sprawia, że ​​pytanie o to, kto zapyla muchołówki jeszcze bardziej interesujące. Nie żeby naukowcy wiedzieli o tym dużo wcześniej: kiedy przyszło D. muscipula zapylanie, praktycznie nie było badań z wyjątkiem jednego artykułu z 1958 r., który jest w dużej mierze spekulatywny i pozbawiony danych obserwacyjnych. W szczególności autorzy tego 60-letniego artykułu odkryli, że muchołówki były samosterylne, co oznacza, że ​​pojedyncza roślina miał otrzymywać pyłek z innej rośliny do produkcji nasion (w przeciwieństwie do roślin takich jak pomidory, które mogą się nawozić). Ustalono, że muchołówka potrzebuje niewielkiej pomocy.

W swoich badaniach Youngsteadt i jej koledzy z North Carolina Botanical Garden oraz US Fish and Wildlife Service odkryli, że pomoc pochodzi głównie od trzech gatunków: pszczoły potowej (Augochlorella gratiosa), chrząszcz długorogi (Typocerus sinuatus), a chrząszcz w kratkę (Trichodes apivorus). Stwierdzono, że gatunki te przenoszą duże ilości pyłku wśród kwiatów, ale nie znaleziono ich w pułapkach roślin.

Rozpowszechniając swoje badania na trzech stanowiskach i czterech różnych datach podczas szczytu sezonu kwitnienia muchołówki w hrabstwie Pender w Północnej Karolinie, doszli do tego wniosku po złapaniu każdego zwierzęcia, które zobaczyli na pełnych kwiatach muchołówki Wenus i przetarciu ich ciał, aby zbadać je pod kątem dowód pyłku muchołówki Wenus.

Identyfikacja zwierząt, które były „zdobyczami”, była trochę bardziej szorstka. „Naprawdę podnieśliśmy je delikatnie za pomocą małych kleszczy i wyciągnęliśmy wszystko, co było w środku” - mówi Youngsteadt. „Różniło się to od rzeczy, które były jeszcze żywe, prawdopodobnie świeżo złapane tego poranka, w porównaniu z rzeczami tak strawnymi, że można powiedzieć, że to pająk, ale niewiele więcej.” Z tego powodu naukowcy mogli zidentyfikować tylko biologiczną rodzinę większości ofiar, a nie ich gatunków.

Po zidentyfikowaniu zwierząt, które były zapylaczami i które były ofiarami, zespół przeanalizował, ile należało do każdej grupy. Spośród 54 taksonów zidentyfikowanych w kwiatach i pułapkach, tylko 13 potencjalnych zapylaczy znaleziono w pułapkach i tylko w niewielkich ilościach.

„Bardzo mało się pokrywa”, mówi Youngsteadt. „Te gatunki, które są wspólne, nie są bardzo dobrymi zapylaczami. Mają bardzo mało pyłku na swoich ciałach, więc muchołówki nie robią sobie żadnej krzywdy. ”

Laura Hamon, uczennica współautorów Youngsteadt, doktor Rebecca Irwin, i doktor Clyde Sorenson, podejmą kolejny etap tych badań: ustalenie dokładnie, jak dobry jest każdy zapylacz w przenoszeniu pyłku. Ten najnowszy artykuł, jak również kolejne badania, dadzą naukowcom znacznie lepszy pomysł na zachowanie muchołówki, wrażliwego gatunku, który występuje tylko w południowo-wschodniej Karolinie Północnej i północno-wschodniej Karolinie Południowej. Chociaż ten najnowszy artykuł nie ma żadnych natychmiastowych implikacji, wiedza o jego cyklu życia i niszy ekologicznej może pomóc w podjęciu przyszłych działań ochronnych dla tej często sadzonej rośliny.

„Kiedy masz gatunek, który może potrzebować dodatkowego zarządzania ochroną, ten klejnot naszego regionu, ważne jest, aby znać te podstawowe informacje o jego historii życia” - mówi Youngsteadt. „Czego potrzebuje, aby dobrze żyć i rozmnażać się?”

Abstrakcyjny: Ponieważ rośliny owadożerne polegają na stawonogach jako zapylaczach i ofiarach, ryzykują konsumpcję niedoszłych mutualistów. Zbadaliśmy ten potencjalny konflikt w muchołówce Wenus (Muscipula Dionaea), których zapylacze były wcześniej nieznane. Różnorodne stawonogi z dwóch klas i dziewięciu zamówień odwiedzały kwiaty; 56% odwiedzających zabrało D. muscipula pyłek, często zmieszany z pyłkiem gatunków kwitnących wspólnie. W tej zróżnicowanej, uogólnionej społeczności niektóre gatunki pszczół i chrząszczy wydają się być najważniejszymi zapylaczami, w oparciu o ich obfitość, wielkość obciążenia pyłkiem i wierność pyłku. D. muscipula zdobycz obejmowała cztery klasy bezkręgowców i jedenaście zamówień; najczęstsze były pająki, chrząszcze i mrówki. Na poziomie rodziny i gatunku niewiele taksonów było dzielonych między pułapki i kwiaty, co dawało niemal zerową wartość nakładania się nisz dla tych potencjalnie konkurencyjnych struktur. Przestrzenne oddzielenie pułapek i kwiatów może przyczynić się do podziału społeczności bezkręgowców pomiędzy funkcje żywieniowe i reprodukcyjne w * D. muscipula.