Pollinering

Pollinering er prosessen med å overføre pollen fra støvbærerne til stigmaet eller den mottakelige delen av blomstene i angiospermer , hvor det spirer og befrukter blomstens eggløsninger , noe som gjør produksjon av frø og frukt mulig . [ 1 ]​ [ 2 ]​ [ 3 ]

Pollentransport kan utføres av forskjellige midler som kalles pollinasjonsvektorer . Pollineringsvektorer kan være både biotiske, som fugler , insekter (hovedsakelig bier ), flaggermus , etc.; som abiotisk, for eksempel vann eller vind.

Det er et bredt utvalg av biotiske vektorer, inkludert Hymenoptera ( humler , bier og veps), Lepidoptera (sommerfugler og møll), og Diptera (fluer), samt kolibrier , noen flaggermus, og i sjeldne tilfeller noen mus eller aper.

Noen blomster kan bestøves av mange vektorer, i så fall sies de å være generalistiske blomster når det gjelder pollinatorer; eller tvert imot, de kan bare bestøves av én slekt eller art fordi morfologien til både blomsten og pollinatoren har blitt koblet sammen gjennom evolusjonen, i så fall sies blomstene å være spesialister. Spesialiseringen av pollinering genererer en fordel for både planten og pollinatoren, som den blir svært effektiv for fordi insektet vil fly trygt til en annen blomst av samme art og avsette pollen på stigmaet til denne blomsten. Blant orkideer er det vanlig å finne stor spesialisering i samspillet med pollinatorer, for eksempel nattmøll Xanthopan morganii praedicta og orkideen Angraecum sesquipedale .

Antekologi er studiet av pollinering, så vel som forholdet mellom blomster og deres pollinatorer . [ 4 ]

Typer

Pollentransport kan utføres av fysiske midler som vind ( anemofile planter ), vann ( hydrofile planter ), [ 5 ] eller en dyrepollinator ( zoofile planter ). [ 6 ] De fysiske og fenologiske egenskapene til anemofile, hydrofile og zoofile blomster, så vel som til deres pollen, er ofte markant forskjellige. Zoofile planter må tiltrekke seg oppmerksomheten til vektorene sine med attraktive farger og lukter, samt belønne dem med mat eller husly. Ulike typer pollinatorer krever forskjellige typer attraksjoner, så zoofile blomster har utviklet seg og diversifisert til et bredt utvalg av typer som kan grupperes i blomstersyndromer . Den visuelle skjønnheten som er karakteristisk forbundet med blomster, er effekten av deres co -evolusjon med insekter eller andre pollinerende dyr.

I tilfeller der pollinering skjer som et resultat av plante-dyr-forhold, er disse relasjonene hovedsakelig av den mutualistiske typen , det vil si relasjoner som begge deltakerne har nytte av. I motsetning til de obligatoriske (riktig symbiotiske ) forholdene som eksisterer i naturen, er de fleste pollineringsforhold fakultative eller valgfrie og veldig fleksible: forsvinningen av en pollinator eller plante fører ikke nødvendigvis til utryddelse av den andre deltakeren i interaksjonen, siden hver av dem har alternativer (andre matkilder når det gjelder dyr, eller andre arter av pollinatorer når det gjelder planter). Imidlertid er det noen ekstremt interessante tilfeller av symbiotiske forhold mellom en pollinator og en planteart, som fikenveps og yucca-møll .

Evolusjon av plante-pollinator-interaksjoner

Den tidligste fossilregistreringen av abiotisk (uassistert av organiske midler) pollinering er fra bregnelignende planter fra slutten av karbon . Gymnospermer viser klare bevis på abiotisk pollinering siden triasperioden .

Noen gymnospermer fra triasperioden viser allerede tegn på biotisk pollinering, det vil si av dyr, der de fossiliserte kornene har noen av egenskapene til pollenkorn som bæres av pollinatorer i dag. I tillegg tyder tarminnholdet, munndelene og vingestrukturen til enkelte biller og fluer på at de må ha fungert som pollinatorer. De første blomsterpollineringssyndromene oppsto da. De tidligste indikasjonene på insektbestøvning er pollenkorn fra 96 ​​millioner år siden ( kritt ). Kornene er agglutinert i masser, et tegn på at de i stedet for å bli transportert av vinden, fester seg til insekter og føres dermed til andre planter.

Det første beviset på et insekt som samler pollen er fra kritt (100 millioner år) i Nord-Spania. Forskerne brukte røntgentomografi og var i stand til å observere Gingko -pollenkorn på et insekt bevart i rav. [ 7 ]

Assosiasjonen mellom biller og angiospermer i tidlig kritt førte til evolusjonær stråling av begge i slutten av kritt. Utviklingen av nektarer eller nektarproduserende organer signaliserer begynnelsen på en gjensidighet mellom hymenopteran -insekter og angiospermer.

Bier er gode eksempler på gjensidighet som eksisterer mellom Hymenoptera og Angiosperms. Blomster gir bier nektar (en kilde til energi) og pollen (en kilde til protein). Når bier går fra en blomst til en annen og samler pollen, legger de også noen korn på andre blomster, og forårsaker dermed krysspollinering. Mens pollen og nektar er de viktigste belønningene for bier og andre pollinatorer, er det i mange tilfeller andre belønninger, som oljer, dufter, harpikser og til og med voks. [ 8 ] Det er anslått at bier oppsto samtidig med diversifiseringen av blomstrende planter eller angiospermer. [ 9 ] I tillegg er det tilfeller av ko-evolusjon mellom blomstrende planter og biearter som induserer spesialiserte tilpasninger. For eksempel de lange bena til Rediviva neliana , en bie som samler oljer fra Diascia capsularis , hvis blomster har en lang spore. I løpet av evolusjonen har blomstersporene og bena til bier blitt lengre og lengre. [ 10 ]

Miljøpåvirkninger

De siste årene har det vært tap av pollinatorer . Slike tap kan ha store økonomiske konsekvenser. Blant de mulige årsakene er tap av habitat , plantevernmidler , parasittisme, klimatiske endringer og andre. Noen forskere tror at det er en synergisme av alle disse faktorene. [ 11 ]

I landbruket forårsaker klimaendringer en "pollinatorkrise." Denne krisen påvirker avlingsproduksjon og relaterte kostnader, på grunn av en reduksjon i pollineringsprosesser. [ 12 ] Denne endringen kan være fenologisk eller romlig. I det første tilfellet har arter som normalt befinner seg i lignende årstider eller tidssykluser, nå forskjellige responser på miljøendringer og slutter derfor å samhandle. For eksempel kan et tre blomstre tidligere enn vanlig, mens pollinatoren kan formere seg senere på året, og dermed faller ikke de to artene lenger sammen i tid. Romlige endringer oppstår når to arter som pleide å dele samme fordeling nå flytter til forskjellige regioner som svar på klimaendringer. [ 13 ]​ [ 14 ]

Strukturen til plante-pollinator-interaksjoner

Ville pollinatorer besøker ofte et stort antall plantearter; disse blir på sin side besøkt av mange arter av pollinatorer. Alle disse relasjonene danner et nettverk av interaksjoner mellom planter og pollinatorer. Strukturen til disse nettverkene presenterer overraskende likheter i forskjellige økosystemer og kontinenter. [ 15 ]

Strukturen til plante-pollinatornettverk kan ha stor innvirkning på hvordan disse samfunnene reagerer på økologiske påkjenninger. Det finnes matematiske modeller som analyserer konsekvensene av nettverksstrukturen på stabiliteten til pollinatorsamfunn. Slike modeller antyder at den spesifikke måten nettverkene er organisert på reduserer konkurransen mellom pollinatorer og øker det biologiske mangfoldet . [ 16 ] Dette kan til og med føre til sterk tilrettelegging mellom pollinatorer når forholdene er alvorlig ugunstige. [ 17 ] Dermed er det mulig at settet av pollinatorarter kan overleve alvorlige forhold. Men det betyr også at pollinatorarter kan kollapse samtidig hvis miljøforholdene når et kritisk punkt. Gjenoppretting av pollinator- og plantesamfunnet etter en slik kollaps kan være ekstremt vanskelig. [ 17 ]

Pollinering og jordbruk

I jordbruket er de fleste avlingene, for eksempel korn, anemofile, dvs. vindpollinerte , eller er autogame (selvbestøvede). Omtrent 30 % av verdens landbruksavlinger (for eksempel mange frukter og grønnsaker ) er avhengig av pollinering av insekter og andre dyr. [ 18 ]

Bruk av pollinatorer er avgjørende for verdens landbruk. Insektpollinering (først og fremst bier) anslås å være verdsatt til omtrent 237-577 milliarder dollar. Den brukes over hele verden. Maten som konsumeres og bøndenes rolle er også sterkt avhengig av pollinatorer. [ 19 ]

90 % av blomstrende planter er avhengig av et insekt for å bestøve dem. Dette betyr at for de fleste avlinger er de en nøkkelspiller. Avhengig av planten er det et visst antall biekolonier per hektar som trengs for effektiv dyrking. For å dyrke agurker trenger du for eksempel 2,1 bikuber per acre. For melon er det nødvendig med opptil 5 bikuber per acre. For squash og vannmelon trengs bare omtrent en bikube per dekar. [ 20 ]

Det er en feil å tro at pollinering er en " gratis økologisk tjeneste" av naturen. Effektiv pollinering krever noen ressurser, for eksempel refugia av uberørt naturlig vegetasjon og egnede habitater for pollinatorer. Når disse reduseres eller går tapt, er pollinatoraktiviteten begrenset og adaptiv forvaltningspraksis er nødvendig for å opprettholde levebrød.

Faktisk står mangfoldet i landbruket og agroøkosystemer verden over for faren for at pollinatorpopulasjonene synker. Hovedårsakene til dette problemet er fragmentering av habitater, landbruks- og industrikjemikalier, parasitter og sykdommer , samt introduksjon av eksotiske arter . I California importerer mandeldyrkere rutinemessig honningbier fra andre stater i USA for å sikre pollinering av avlingene deres. Denne transporten kan bidra til epidemier.

Se også

Referanser

  1. ↑ Fritsch, Felix Eugene; Salisbury, Edward James (1920). «En introduksjon til planters struktur og reproduksjon» . G. Bell. 
  2. ↑ Mauseth, James D. Botany: An Introduction to Plant Biology. Utgiver: Jones & Bartlett, 2008 ISBN 978-0-7637-5345-0
  3. ↑ [1] Avlingspollinering . Skrevet av Adolfo Francisco Muñoz Rodríguez. (books.google.es)
  4. ↑ Baker, Herbert G. (1983). "En oversikt over historien til antekologi, eller pollineringsbiologi". I Royal Leslie, red. Pollineringsbiologi . Akademisk presse. s. 8. 
  5. ↑ Faegri, K.; Van Der Pijl, L. (2013). Prinsipper for pollineringsøkologi . Elsevier. s. 34-40. ISBN  978-1-4832-9303-5 . 
  6. ^ "Typer pollinering, pollinatorer og terminologi" . CropsReview.Com . Hentet 20. oktober 2015 . 
  7. ↑ ScienceDaily. 2012 Første registrering av insektpollinering fra 100 millioner år siden
  8. ↑ W. Scott Armbruster (2012). "3". I Patiny, Sebastien, red. Evolusjon av plante-pollinator-forhold . Cambridge, Storbritannia: Cambridge University Press. s. 45-67. 
  9. ↑ Kardinal, Sophie; Danforth, Bryan N. (2013). "Bier diversifisert i eudicots alder" . Proceedings of the Royal Society 280 : 20122686. PMC  3574388 . PMID  23363629 . doi : 10.1098/rspb.2012.2686 . 
  10. ↑ Steiner, Kim E.; Whitehead, VB (september 1990). "Pollinatortilpasning til oljeutskillende blomster - Rediviva og Diascia". Evolution 44 (6): 1701-1707. doi : 10.2307/2409348 . 
  11. ↑ Opp- og nedturer i pollinatorpopulasjoner: Når er det en nedgang?
  12. ↑ Maglianesi Sandoz, MA (2016). Effekter av klimaendringer på pollinering og landbruksproduksjon i Tropical America. Engineering Magazine , 26 (1), 11-20.
  13. ^ Butt N, Seabrook L, Maron M, Law BS, Dawson TP, et al. Kaskadeeffekter av ekstreme klimaer på virveldyrfauna gjennom endringer i treblomstrings- og fruktfenologi på lav breddegrad. Global endringsbiologi. 2015; 21:3267–3277.
  14. ↑ Visser ME, Both C. Skifter i fenologi på grunn av globale klimaendringer: behovet for en målestokk. Proceedings of the Royal Society of London B. 2005; 272:2561-2569.
  15. ↑ Bascompte, J.; Jordan, P.; Melian, CJ; Olesen, J.M. (2003). "Den nestede samlingen av plante-dyr mutualistiske nettverk" . Proceedings of the National Academy of Sciences 100 (16): 9383-9387. doi : 10.1073/pnas.1633576100 . 
  16. ↑ Bastolla, U.; Fortune, MA; Pascual-Garcia, A.; Ferrera, A.; Luke, B.; Bascompte, J. (2009). "Arkitekturen til gjensidige nettverk minimerer konkurransen og øker det biologiske mangfoldet . " Nature 458 (7241): 1018-1020. doi : 10.1038/nature07950 . 
  17. ↑ a b Lever, JJ; Nes, E.H.; Scheffer, M.; Bascompte, J. (2014). "Den plutselige kollapsen av pollinatorsamfunn" . Økologibrev 17 (3): 350-359. doi : 10.1111/ele.12236 . 
  18. ↑ Pollinatorer hjelper en tredjedel av verdens avlingsproduksjon, sier ny studie (Tilsøkt: 30. januar 2021).
  19. ↑ Bier: pollinerende insekter
  20. ↑ Viktigheten av pollinerende bier

Bibliografi

Eksterne lenker