Tarttuvuus on ase, jota jotkut kasvit käyttävät nälkäisten hyönteisten torjuntaan Hiekkakerros tekee tehokkaasta panssarista. Eric LoPresti, CC BY-SA

Kuvittele kasvin rakenne. Monet saattavat tulla mieleen - monien trooppisten huonekasvien sileä kumimaisuus, mahdottoman pehmeä karitsan korva, kaktusten terävät piikit tai puiden kuoren karheus. Mutta tahmea, lentäväpaperi-kiinni-sormillesi -tarkoituksessa, ei luultavasti ole listasi kärjessä.

Siitä huolimatta hyvin monet kasveissa on kehittynyt tahmea lehtiä, varret ja siemenet, mukaan lukien jotkut todennäköisesti tiedät - kuten petuniat ja tupakka.

Evoluutiobiologiassa monta kertaa kehittynyt piirre on mielenkiintoinen, koska se viittaa siihen, että tämän ominaisuuden uudelleenkäytöstä on hyötyä. Vaikka ihmiset ovat huomanneet ja keskustelleet tästä outosta ominaisuudesta monien vuosien ajan, biologit kuten minä ovat vihdoin alkaneet ymmärtää, mihin tahmeus on tarkoitettu - ja miksi niin monilla kasveilla on sitä.

Hiekkaa ja tahmeutta

Tahmeat kasvit ovat yleisiä. Niitä esiintyy lauhkeilla ja trooppisilla alueilla, kosteissa ja kuivissa paikoissa sekä metsissä, pelloilla ja dyynillä. Kussakin näistä ympäristöistä tahmeus toimii jonkin verran eri tavalla.


sisäinen tilausgrafiikka


Luonnollisesti vetävät hiekkadyynit, joko kuivissa aavikoissa tai kauniilla rannikoilla, ja tahmeudella on mielenkiintoisia tehtäviä kasveille näissä paikoissa. Hiekansiirto on kasvien kannalta haastava ympäristö - hiekkapuhaltavat tuulet, mahdolliset hautausmahdollisuudet ja vedenpidättämättömyys ovat vain muutamia.

Mielenkiintoista on, että satoja hiekkadyynien kasvilajit ovat kehittäneet tahmeita pintoja, mikä viittaa hyödyllisyyteen kyseisessä elinympäristössä. Tuulen puhaltama hiekka peittää nämä tahmeat pinnat - ilmiö tunnetaan psammoforyna, joka tarkoittaa kreikan kielellä "hiekan kantamista". Vaikka hiekkapäällyste voi rajoittaa valon pääsyä kasvien pinnoille, se todennäköisesti myös suojaa kasveja hankaukselta ja heijastaa valoa vähentäen lehtien lämpötilaa. Se myös puolustaa kasveja nälkäisiltä saalistajilta.

Muutama vuosi sitten kollegani ja minä tutkittu keltainen hiekka verbena (Abronia latifolia) kasveja Kalifornian rannikolla. Kun poistimme hiekan varovasti lehdistä ja varret, nälkäiset etanat, toukat ja muut kasvissyöjäiset eläimet söivät nuo lehdet ja varret kaksinkertaisella nopeudella kuin hiekalla vahingoittumattomat lehdet ja varret.

Tarttuvuus on ase, jota jotkut kasvit käyttävät nälkäisten hyönteisten torjuntaan Lehdet peitetään värillisellä hiekalla, jotta voidaan testata, onko naamiointi tekijä. Eric LoPresti, CC BY-SA

Mietimme, voiko hiekka suojella kasveja naamioimalla niitä. Toisessa kokeessa puhdistimme ja päällystimme verbena-lehdet huolellisesti sävytetyllä hiekalla, joka ei vastannut taustaa. Kävi ilmi, että hiekan värillä ei ollut merkitystä - saalistajat söivät hiekalla peitetyt lehdet samalla nopeudellariippumatta siitä, sekoittuivatko ne taustaansa vai eivät - hiekan näyttäminen suojaa kasveja fyysisenä esteenä naamioinnin sijasta.

Suun osan kuluminen

Tämä tulos on järkevää - kuka haluaa loppujen lopuksi syödä jotain hiekan peitettä, vaikka se olisi ravitsevaa? Silti olen vuosien varrella havainnut, että monet kasvissyöjäiset hyönteiset syövät todella hiekkaisia ​​lehtiä. Sain minut miettimään, mikä vaikutus hiekalla voi olla heihin, joten teimme sarjan yksinkertaisia ​​kokeita.

Tarttuvuus on ase, jota jotkut kasvit käyttävät nälkäisten hyönteisten torjuntaan Puhtaan lehtiä syövän toukan alalohko (vasemmalla) verrattuna hiekkaan peiteltyjen lehtien syöneeseen kuluneeseen alaleuan (oikealle) Eric LoPresti, CC BY-SA

Kun annimme toukoille valinnan syödä hiekattomia ja hiekkaisia ​​kasveja, he päättivät syödä hiekattomia kasveja. Kun emme antaneet toukoille muuta vaihtoehtoa - yksi ryhmä sai vain hiekkaisia ​​lehtiä, toinen sai puhtaat lehdet - havaitsimme, että hiekkasyöjien mandibles tai suupalat olivat huomattavasti kuluneet.

Tarttuvuus on ase, jota jotkut kasvit käyttävät nälkäisten hyönteisten torjuntaan Hiekkapäällysteisten lehtien ruokittu toukka. Huomaa monet läsnä olevat hiekanjyvät. Eric LoPresti, CC BY-SA

Hiekkaa syövät toukat myös kasvoi noin 10% hitaammin kuin epäterveillä lehdillä ruokitut, epäilemme osittain, koska he nauttivat hiekkaa.

Tahmeat siemenet

Hiekkaisilla alueilla on myös tavallista löytää siemeniä, jotka tulevat tahmeiksi kostutettaessa. Tällaiset siemenet päällystetään limassa, jotka ovat yksinkertaisia ​​hiilihydraatteja, joista tulee veden läsnä ollessa tahmea sotku. Vaikka ne kuivuvat, ne voivat muuttua tahmeaksi, käytännössä loputtomiin. Saatat olla perehtynyt tähän ilmiöön chia-siemenissä - liman ansiosta chia-vanukas on sen erottuva rakenne.

Kun limakalvolla päällystetty siemen putoaa hiekkaan, sateiden tai kasteen kastelemana ja sitten kuivuu, se peitetään raskas hiekkapäällyste. Tämä ylimääräinen paino vaikeuttaa puuseppä muurahaisia ​​kuljettamaan siemeniä takaisin pesiinsä kuluttamiseksi.

Osoitimme tämän tekemällä ruokinta-asemia, joissa voisimme mitata hiekalla peitettyjen siementen ja paljaiden siementen poistonopeudet. Lähes kaikilla testatuista 53 kasvilajista hiekkaiset siemenet poistettiin paljon hitaammin kuin paljaat siemenet.

Vaikka kasvien tahmeus hiekka-alueilla luo esteen kasvinsyöjien pysäyttämiselle, muissa elinympäristöissä se toimii eri tavalla. Esimerkiksi jotkut lihansyöjät käyttävät tarttuvuutta saaliin kiinni saamiseksi.

Kasvin jokainen muoto on muotoiltu miljoonien vuosien ajan siten, että joudutaan vastaamaan ympäröivän maailman haasteisiin samalla kun he ovat juurtuneet yhteen paikkaan. Tarttuvuus on yksi tuhansista strategioista, joita kasvit ovat kompastaneet selviytyäkseen nälkäisten eläinten hyökkäyksestä luonnossa.

kirjailijasta

Kasvibiologian, ekologian ja evoluution apulaisprofessori Eric LoPresti, Oklahoma State University

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

ta