stringtranslate.com

Отбор, опосредованный опылителями

Эволюция множественных синдромов опыления. Столбцы слева направо — примеры синдромов опыления пчелами, колибри и молью. В каждом ряду показаны представители одного рода. Верхний ряд — аквилегии ( Ranunculaceae ). Второй ряд — подорожниковые (Plantagineaceae) . Третий ряд — ловляшки (Caryophylaceae) . Четвертый ряд — вьюнки ( Convolvulaceae ). Пятый ряд — живокости (Ranunculaceae), а последний ряд — гилия ( Polemoniaceae ). Фотографии Stickpen, Walter Siegmund, Cstubben, Lionnel, Derek Ramsey, Jebulon, Dinkum, Forest & Kim Starr, S. Zenner и Jerry Friedman.

Опосредованный опылителями отбор — это эволюционный процесс , происходящий в цветковых растениях , в котором поведение опылителей при поиске пищи дифференциально выбирает определенные цветочные признаки. [1] Цветковые растения — это разнообразная группа растений, которые производят семена. Их семена отличаются от семян голосеменных тем, что они заключены в плод. Эти растения демонстрируют широкий спектр разнообразия, когда дело доходит до фенотипических характеристик их цветов, что привлекает различных опылителей, которые участвуют в биотических взаимодействиях с растением. Поскольку многие растения зависят от переносчиков пыльцы , их взаимодействие с ними влияет на цветочные признаки, а также способствует эффективности, поскольку многие переносчики ищут цветочные награды, такие как пыльца и нектар. Примерами отобранных опылителями признаков могут быть те, которые связаны с размером, формой, цветом и запахом цветов, длиной и шириной трубки венчика , размером соцветия , цветочными наградами и количеством, указателями нектара и фенологией . Поскольку эти типы признаков, вероятно, участвуют в привлечении опылителей, они вполне могут быть результатом отбора самих опылителей. [2]

Наличие цветочного оформления, которое либо привлекает множество опылителей, либо эффективно в обменах, которые происходят во время опыления, может иметь преимущества для репродуктивного успеха растений. Таким образом, поведение опылителей важно понимать в связи с эволюцией цветковых растений, и в некоторых случаях считается, что поведение опылителей приводит к специализированным синдромам опыления , когда цветочные признаки ко-эволюционировали с их опылителями таким образом, что являются прямой реакцией на отбор, происходящий от их переносчиков пыльцы. [3] Однако многие цветковые растения не демонстрируют морфологию , которая исключает всех опылителей, кроме того, с которым они ко-эволюционировали. Принцип наиболее эффективного опылителя утверждает, что цветочные признаки отражают адаптацию к опылителю, который эффективен в переносе наибольшего количества пыльцы. Отбор может фактически способствовать некоторой степени обобщения, в то время как некоторые цветы могут также сохранять определенные признаки, которые позволяют им адаптироваться к определенному типу опылителя, но в конечном итоге будут сформированы опылителями, которые являются наиболее эффективными и посещают чаще всего. [4] Это приводит к сдвигам в синдромах опыления и к тому, что некоторые роды имеют большое разнообразие синдромов опыления среди видов, что позволяет предположить, что опылители являются основной селективной силой, движущей разнообразием и видообразованием . [5] [6]

Ophrys apifera — это вид орхидей, который имеет высокоразвитые отношения между растением и опылителем. Этот конкретный вид демонстрирует сексуальный обман и цветочную мимикрию, которые являются результатом селекционного давления пчел.

Отбор, опосредованный опылителями, требует изоляции и, следовательно, не может функционировать в симпатрии . Цветочная изоляция является следствием поведения опылителей, которое снижает межлинейный перенос пыльцы, что снижает поток генов и увеличивает вероятность перехода к различным синдромам. [5] Изоляция без потока генов между популяциями позволяет развиваться отдельным видам, таким образом, видообразование является результатом репродуктивной изоляции и может быть обусловлено отбором, опосредованным опылителями. [1]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Cruzan, Mitchell B. (11 сентября 2018 г.). Эволюционная биология с точки зрения растений . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-088268-6. OCLC  1076045196.
  2. ^ Mayfield, M (2001). «Изучение принципа «наиболее эффективного опылителя» с использованием сложных цветов: шмели и Ipomopsis aggregata». Annals of Botany . 88 (4): 591–596. doi : 10.1006/anbo.2001.1500 . ISSN  0305-7364.
  3. ^ Коннер, Джеффри К.; Проктор, Майкл; Йео, Питер; Лэк, Эндрю (1997). «Естественная история опыления». Экология . 78 (1): 327. Bibcode : 1997Ecol...78..327C. doi : 10.2307/2266004. ISSN  0012-9658. JSTOR  2266004.
  4. ^ Парахнович, Эми Л.; Кесслер, Андре (2010-08-17). «Опылители оказывают естественный отбор на размер цветка и цветочную картину у Penstemon digitalis». New Phytologist . 188 (2): 393–402. doi : 10.1111/j.1469-8137.2010.03410.x . ISSN  0028-646X. PMID  20723076.
  5. ^ ab Van der Niet, Timotheüs; Peakall, Rod; Johnson, Steven D. (2014). «Экологическое видообразование у растений, обусловленное опылителями: новые доказательства и перспективы на будущее». Annals of Botany . 113 (2): 199–212. doi : 10.1093/aob/mct290 . ISSN  1095-8290. PMC 3890394. PMID 24418954  . 
  6. ^ Ву, Юн; Чжун, Тао; Чжан, Чжи-Цян; Ли, Цин-Цзюнь (01 октября 2018 г.). «Опосредованный опылителями отбор по цветочным признакам варьируется в пространстве и между морфами Primula secundiflora». Растения АОБ . 10 (5): слой059. doi : 10.1093/aobpla/ply059 . ISSN  2041-2851. ПМК 6205359 . ПМИД  30393517.