Rośliny pasożytnicze polegają na niezwykłej metodzie rozprzestrzeniania nasion

Trehlebov - odpowiedzi na pytania NAPISY PL (Czerwiec 2019).

Anonim

Trzy gatunki roślin nie fotosyntetycznych polegają głównie na świerszczach wielbłądów w celu rozproszenia ich nasion, wynika z nowych badań przeprowadzonych przez Project Associate Professor Suetsugu Kenji (Kobe University Graduate School of Science). Wyniki te zostały opublikowane 9 listopada w internetowej edycji New Phytologist.

Większość roślin nie fotosyntetycznych ma bardzo małe nasiona, które mogą być zdyspergowane przez wiatr, jak cząsteczki kurzu. Jednak niektóre rośliny achlorofilowe rosną w ciemnej podszytej lasami i porzuciły zależność od wiatru w celu rozproszenia nasion. W tym badaniu profesor Suetsugu zbadał metodę rozproszenia nasion dla trzech takich roślin: Yoania amagiensis, Monotropastrum humile i Phacellanthus tubiflorus. Zidentyfikował wielbłąda jako głównego rozpraszacza nasion, pierwszy dowód na to, że świerszcze wielbłądów są używane do rozrzucania nasion w roślinach kwitnących.

Najbardziej znanym przykładem nosicieli owadów są mrówki, ale mrówki nie jedzą nasion: przenoszą je do swoich gniazd w żuwaczkach. Owady, które niosą nasiona, jedząc je, są bardzo rzadkie. Jednym z przykładów jest nowozelandzka weta, ale jest to szczególny przypadek: normalnie ta rola byłaby podejmowana przez ssaki, ale w Nowej Zelandii jedynymi rodzimymi ssakami są nietoperze.

Badania profesora Suetsugu przeprowadzono w mieście Fuji, Shizuoka, gdzie badali metody rozpraszania nasion dla trzech gatunków roślin nie fotosyntetyzujących (rysunek 1). Odkryli, że ptaki i ssaki, zwykle odpowiedzialne za przenoszenie tych nasion, nie wykazywały zainteresowania owocami tych roślin. Tymczasem bezkręgowce, zwłaszcza wielbłądzie, regularnie jedzą owoce (ryc. 3). Jednak spożywanie owoców różni się od bycia nosicielem - nasiona muszą być również przechowywane w stanie nienaruszonym w odchodach. Badacz schwytał świerszcze wielbłądów, sprawdził, czy wydalają całe nasiona i znalazł wiele nienaruszonych nasion.

Trzy badane gatunki roślin (Y. amagiensis, M. humile i P. tubiflorus) nie są gatunkami fotosyntetyzującymi. Mogą przetrwać w smolistym środowisku i znajdują się głównie w dnie lasu poza zasięgiem światła słonecznego. Siedlisko badanych trzem gatunkom ma bardzo ograniczony przepływ wiatru, więc rośliny muszą rozwijać owoce i polegać na nosicielach zwierząt. Jednak te pasożytnicze gatunki roślin nie mają zasobów do stracenia, więc nie mogą tworzyć atrakcyjnych owoców pełnych składników odżywczych, które mogłyby spodobać się ptakom i ssakom. Następną najlepszą opcją było użycie wędrujących owadów, które jadły owoce niskiej jakości. (W rzeczywistości japońska mysz polowa, popularny nośnik nasion, zauważyła te owoce, ale nie próbowała ich jeść).

Owady nie były wcześniej uważane za wewnętrzne nośniki nasion, ponieważ ze względu na niewielkie rozmiary ich ciał i żuwaków uważano, że żuli nasiona. Jednak nasiona roślin nie fotosyntetyzujących są niezwykle małe, więc mogą przejść przez układ trawienny bez uszkodzeń (ryc. 3).

Y. amagiensis, M. humile i P. tubiflorus należą odpowiednio do rodziny Ericaceae, rodziny Orchidaceae i rodziny Orobanchaceae. Są bardzo różnymi gatunkami i każdy z nich porzucił fotosyntezę jako część ich niezależnych wzorców ewolucyjnych. Innymi słowy, trzy niespokrewnione rośliny nie fotosyntezujące opracowały niezależnie, aby polegać na nośnikach owadów do rozpraszania nasion. Sugeruje to, że ewolucyjny krok oddawania fotosyntezy (i towarzyszące jej cechy - małe rozmiary nasion, przejście do ciemnego dna lasu z nieefektywnym rozpraszaniem wiatru) pozwoliły im zająć wyjątkową biologiczną niszę.

Odkrycia te pokazują, że ewolucyjnym krokiem utraty fotosyntezy nie jest po prostu utrata funkcji przez utratę chloroplastu: dramatycznie zmienia on związek rośliny z innymi organizmami. Kontynuując badanie roślin, które nie dokonują fotosyntezy, planujemy wyjaśnić zmiany, które zaszły podczas procesu dokonywania skrajnego wyboru w celu rezygnacji z fotosyntezy.

menu
menu