Kolibri pölyttäjät. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Eläinten pölyttämillä kasveilla on joitain luonnon hämmästyttävimpiä vaihteluita värin, tuoksun ja muodon suhteen. Mutta miten tämä erinomainen monimuotoisuus on kehittynyt?

Suuri osa tarinasta on sopeutuminen eläimiin, joista he tarvitsevat lisääntymistä. Monien kukkaominaisuuksien uskotaan olevan mukautuksia pölyttäjien houkuttelemiseksi ja "sopivaksi" siitepölyn optimaaliseen siirtoon.

Ymmärtääksensä näiden kukkaominaisuuksien kehittymisen ajankohdan ja miten biologien on usein luotettava menneisyyden rekonstruointiin johtopäätöksillä olosuhteista, jotka johtivat evoluutiomuutoksiin. Mutta mielenkiintoinen vaihtoehto on käyttää viimeaikaisia ​​muutoksia.

Kun kollegani ja minä katsoimme yksityiskohtaisesti, uudessa tutkimuksessa, löysimme naturalisoidut sormustinkukat - jotka vietiin Amerikkaan noin 200 vuotta sitten - ovat muuttuneet verrattuna alkuperäiskansoihin Euroopassa. Tämä muutos on yhdenmukainen kolibrien lisäämisen pölyttäjiin alle 85 sukupolvessa käyttöönoton jälkeen.

Foxgloves ovat tuttuja ja rakkaat villikukat kotoperäisillä alueillaan, alun perin rajoitettu Eurooppaan. 19-luvulla heidät esiteltiin monille maailman alueille, todennäköisesti innokkaiden englantilaisten puutarhureiden toimesta.

Siirtämällä kasveja ympäri maailmaa me ihmiset aloitimme tahattomasti mannertenväliset kokeet, testaten pölyttäjien tärkeitä rooleja kasvien lisääntymismenestyksessä ja kukkien kehityksessä. Kun kasveja tuodaan uusille alueille ja laajennetaan valikoimaa, he kohtaavat usein uuden ympäristön ilman pölyttäjiä.

Muissa tapauksissa, kuten tavallinen foxglove tai Digitalis purpurea, uusia pölyttäjiä voidaan lisätä. Tässä tapauksessa kolibrit, täysin uusi pölyttäjäryhmä, lisättiin kukka-kävijöiden luetteloon osissa uutta laajennettua valikoimaa.

Euroopassa sormenpäitä pölyttävät yksinomaan pitkäkieliset kimalaiset - ainoat hyönteiset, jotka pystyvät saavuttamaan kukkaputken pohjassa tuotetun nektaripalkinnon. Mutta kun sormuskäsineet naturalisoitiin Amerikassa, kolibrit tulivat kuvaan.

Epäystävälliset sormikkaat

Kotimaassaan ketuskäsineillä on valikoima strategioita, jotka tekevät niistä erikoistuneita kimalaisen pölyttäjiin. Vaikka kukat näyttävät olevan kaikkien kävijöiden käytettävissä, pienet hyönteiset ja jopa lyhytkieliset kimalaiset eivät pääse nektariin. Se on piilotettu putkella, jota kutsutaan korolla, joka supistuu yhä enemmän kohti pohjan mettä.

Kukat on myös varustettu pitkillä karvoilla, jotka toimivat esteenä pienille mehiläisille ja kärpäsille yrittäessään kävellä kukkaan, koska ne sotkeutuvat ja luopuvat.

Nämä kukkaominaisuudet eivät kuitenkaan estä kolibreja vierailemasta. Monin tavoin kettu käsineet ovat täydellisiä kolibri pölytykseen. Jokainen kukka tuottaa suuren määrän mettä ja kasvamalla suurissa metsissä tarjoaa tarjonnan, jonka kolibrit tarvitsevat tukeakseen heidän suuria energiavaatimuksiaan.

 Pitkäkieliset kimalaiset voivat päästä mettä syvälle sormenpäässä. Shutterstock / Ian Dyball

Foxglove evoluutio

Tutkimuksessamme keskityimme fokuskäsinepopulaatioihin Kolumbiassa, Costa Ricassa ja alkuperäiskansoihin Isossa-Britanniassa. Trooppisilla alueilla populaatiot rajoittuvat yli 2,200 metrin (7,200 jalkaa) korkeuteen, missä on viileää ja märkää ympäri vuoden. Kimalaiset ovat edelleen yleisimmät kukkavieraat siellä, mutta kolibrit voivat tehdä jopa 27% vierailuista. Testasimme, olivatko hummingbirdit tehokkaita ketunkäsineiden pölyttäjiä, ja havaitsimme, että ne ovat jopa mehiläisiä tehokkaampia siitepölyn siirtämisessä kukkiin.

Kukkia tutkittaessa havaitsimme, että putki, jossa mettä kerääntyy, on nyt huomattavasti suurempi populaatioissa, joissa on kolibreja, verrattuna Yhdistyneen kuningaskunnan alkuperäisiin populaatioihin. Löysimme myös, että kasvien, joissa kukkia on suuremmat putket, lisääntymisvaikutus on korkeampi kaikissa naturalisoiduissa populaatioissa, joista katsomme - osoitus siitä, että pidempi kukki on suosii luonnollista valintaa.

Tämä oli johdonmukaista Kolumbian ja Costa Rican väestössä - mikä on tärkeää, koska ne edustavat kahta riippumatonta Euroopasta peräisin olevaa sormikäsinettä 1850-luvulla. Meillä on alustavia todisteita molekyylimarkkereista, että sormuskäsineet molemmissa maissa ovat geneettisesti erillisiä. Etelä- ja Keski-Amerikka erotetaan tiheällä alankoisella sademetsällä, joka on läpipääsemätön sormikäsineille, joten on erittäin epätodennäköistä, että kasvit voisivat siirtyä alueelta toiselle.

Se, että näemme molemmilla alueilla samat kukan muutokset ja valintasuunta kolibrien lisäämisen jälkeen, antaa vahvan todistuksen siitä, että olemme sopeutumassa uuteen pölyttäjien ympäristöön. Seuraavassa tutkimuksessamme toivomme vahvistavan, että näkemämme valinta on itse asiassa kolibrien asettama.

Kettuhansikkaat viittaavat siihen, että joissakin tapauksissa kasvit saattavat olla joustavia pölyttäjien muutoksille, jos niille annetaan riittävästi aikaa maailmassa, jossa sekä kasveja että eläimiä pakotetaan liikkumaan, laajentumaan tai vetäytymään. Monissa tapauksissa kasvit kuitenkin menettävät pölyttäjät uusien hankkimisen sijaan. Kaikkien tapausten tutkiminen auttaa meitä ymmärtämään kasvien evoluutiota paremmin.

Author

Maria Clara Castellanos, Evoluution, käyttäytymisen ja ympäristön lehtori, Sussexin yliopisto

ta

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