14.1: Синдроми запилення

Last updated
Save as PDF

Page ID: 6317

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Квіти співрозвивалися зі своїми запилювачами. Форма, колір, запах і багато інших особливостей квіткового фенотипу адаптовані до їх способу розгону пилку. Цей набір характеристик називається синдромом запилення і дозволяє вченим робити висновки про запилювача тієї чи іншої квітки. Деякі з них більш очевидні, а інші - більш загадкові. Наприклад, людина не бачить ультрафіолетового (УФ) світла, але багато комах можуть (як бджоли). Квіти можуть спілкуватися з ультрафіолетовим світлом таким чином, що не може бути очевидним для людей, поки ви не світите на них ультрафіолетове світло. У квітці Malva assurgentiflora (рис.\(\PageIndex{1}\)) пилок має УФ-флуоресценцію.

Квітка Мальви assurgentiflora розглядається при звичайному освітленні. Пелюстки виглядають фуксією рожевою, а пилок виглядає білуватою. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Квітка *Malva assurgentiflora* при звичайному освітленні (перше фото) і ультрафіолетовому світлі (друге фото). На першому фото пилок виглядає тьмяно-білою, а пелюстки - яскравим фусхією рожевим. На другому фото пелюстки здаються темно-бордово-фіолетовими, в той час як пилок - світиться неоново-синім. Пилок цієї квітки має УФ-флуоресценцію; коли пилок поглинає ультрафіолетове світло, вона випромінює його з іншою частотою і, здається, світиться. Фотографії Алана Рокфеллера, CC-BY-SA.

Той же квітка Malva assurgentiflora, пелюстки здаються темно-чорнувато-фіолетовим, а пилок світиться неоновою синьою. — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Квітка *Malva assurgentiflora* при звичайному освітленні (перше фото) і ультрафіолетовому світлі (друге фото). На першому фото пилок виглядає тьмяно-білою, а пелюстки - яскравим фусхією рожевим. На другому фото пелюстки здаються темно-бордово-фіолетовими, в той час як пилок - світиться неоново-синім. Пилок цієї квітки має УФ-флуоресценцію; коли пилок поглинає ультрафіолетове світло, вона випромінює його з іншою частотою і, здається, світиться. Фотографії Алана Рокфеллера, CC-BY-SA.

Синдроми запилення та вектори

Хоча фенотипи квітів також можуть співвідноситися з іншими факторами навколишнього середовища (наприклад, Peach et al. 2020), ми можемо з'єднати синдроми запилення з переносниками пилку, як біотичними, так і абіотичними (див. Таблицю\(\PageIndex{1}\)).

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Синдроми запилення (адаптовані з Лісової служби США).
Синдром запилення	Колір	Структура	Аромат	Нектар або пилок
Вітер	Тупий, оцвітина часто відсутня або зменшена	Великі пір'ясті рильця, великі пильовики	Жоден	Відсутність нектару, велика кількість пилку
Птахи	Червоні і рожеві	Часто трубчасті або чашечкові	Жоден	Багато прихованого нектару, помірний пилок
Бджоли	Фіолетовий, синій, жовтий, білий, УФ	Плоскі і неглибокі або трубчасті, з майданчиком посадки	Солодкий, свіжий, м'який	Пилок часто липкий і запашний, нектар зазвичай присутній
кажани	Білий, тьмяно-зелений або фіолетовий	Часто чашеподібні або підвісні, пильовики стирчать	Затхлий або фруктовий, сильний, що випускається вночі	Багато прихованого нектару
Метелики	Білий, блідо-рожевий або фіолетовий	Часто трубчасті або чашечки, без посадкової площадки	Міцний і солодкий, що випускається вночі	Багато прихованого нектару, обмежена пилок
Метелики	Яскраві кольори	Трубчасті, з широкою посадковою площадкою	Слабкий, свіжий	Багато прихованого нектару, обмежена пилок
мухи	Темно-червоний, фіолетовий, коричневий	Неглибокий, воронковий або пастковий	Гнильний, гниючий	Без нектару, помірного пилку

Дві квітки Trillium одного виду. Той, що зліва, фіолетовий, тоді як той, що праворуч - білий. — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Квітки Trillium ovatum білі, поки не будуть запилені, і в цей момент вони починають ставати рожево-фіолетовими. На зображенні вище квітка зліва була запилена, тоді як той, що праворуч - ні. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Приклади характеристик синдрому запилення

Бджоли, бджолині мухи та метелики

Цей кульбаба жовтого кольору з поверхнею, на яку комаха може приземлитися. — Малюнок\(\PageIndex{3}\): Жовтий колір і поверхня для того, щоб комаха приземлилася і повзла навколо на цій голові суцвіття характерні для бджолиного запилення. Однак ця квітка не пахне особливо свіжим або солодким. Замість цього запах більш терпкий і трохи неприємний. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Суцвіття наперстянки з дзвоноподібними, фіолетовими квітками. Вхід в квітку має крапчасту посадкову площадку. — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Ці квіточки наперстянки фіолетові і дзвоноподібні. Нижня пелюстка служить посадковим майданчиком для бджіл, з крапчастим шляхом (направляючий нектар), щоб привести бджолу до нектару в центрі квітки. Пильовики видно на найнижчій повній квітці, звисаючи над входом, щоб осаджувати пилок на спині бджоли, коли вона повзає. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Фіолетовий і жовтий квітка ірису з нектаром напрямні, щоб привести бджолу до центру квітки. — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Ця квітка *ірису* має синдром запилення бджіл. Основні кольори - фіолетовий і жовтий. Є нектарові напрямні, що ведуть бджолу до центру квітки. Щоб туди потрапити, бджола повинна заповзти спочатку під рильцем, потім під пильовики. Ця квітка має приємний, солодкий запах. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Фіолетові квіти з губою, щоб приземлитися на і з капюшоном області, щоб повзти в. За цим входом простягається довга трубчаста наступна шпора. — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Ця квітка *дельфініума* має синдром запилення метеликів (це також працює для довгомовних бджіл). Колір фіолетовий, є губовидний пелюстка, який служить посадковим майданчиком, а з задньої частини квітки є довга шпора нектару. Ця квітка має приємний, солодкий запах. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Птахи

Висяча квітка фуксії з рожевою чашечкою і фіолетовим віночком. — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Ці квіти мають синдром запилення птахів. *Фуксія* (зліва) рожева і фіолетова, кулон і відносно не має запаху. Нектар розташований глибоко всередині квітки біля основи гіпантіума. *Кастильєя* (праворуч) яскраво-червона з багатьма трубчастими квітками (це також можуть бути запилені метеликами). Перше зображення Пітера Кларка, CC BY-SA 3.0 через Вікісховище. Друге зображення Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Скупчення квітів Кастильї, спрямованих вертикально — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Ці квіти мають синдром запилення птахів. *Фуксія* (зліва) рожева і фіолетова, кулон і відносно не має запаху. Нектар розташований глибоко всередині квітки біля основи гіпантіума. *Кастильєя* (праворуч) яскраво-червона з багатьма трубчастими квітками (це також можуть бути запилені метеликами). Перше зображення Пітера Кларка, CC BY-SA 3.0 через Вікісховище. Друге зображення Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Птах з довгою купюрою ширяє перед червоними трубчастими квітками з довгими пильовиками і фасонами. — Малюнок\(\PageIndex{8}\): Колібрі, що запилює червоні, трубчасті квіти. Пильовики і рильце простягаються нижче, де входить колібрі, натираючи його на підборіддя і груди, коли він потрапляє за нектаром. Фото: ВіджАндерсон, CC BY-SA 4.0 через Wikimedia Commons.

Мухи і жуки

Квітка Фрітілларія, який представляє собою велику підвісну квітку. Пелюстки зеленуваті і крапчасті з червоним кольором. — Малюнок\(\PageIndex{9}\): Квітки фритілларії часто мухозапилюються. Темно-червоні плями на пелюстках і загальний неприємний запах підходять до синдрому мухозапилення. Перегляньте цю сторінку, щоб побачити види Fritillaria запилюються мухами. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.

Скупчення дрібних білих і зелених квіточок з жуком на них — Малюнок\(\PageIndex{10}\): Ці квіти мають синдром запилення жуком. Жуки воліють білі зелені квіти з великим місцем для посадки. Перше зображення з запилювача у Вікіпедії англійською мовою, CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons. Друге зображення Sweetbay_Magnolia_Magnolia_virginiana_Flower_Closeup_2242px.jpg: Фото і (c) 2008 Дерек Ремсі (Ram-Man). Ко-атрибуція повинна бути надана саду Шантіклера. Похідні роботи: Bff, CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons.

Велика, відкрита, біла квітка (Магнолія) — Малюнок\(\PageIndex{10}\): Ці квіти мають синдром запилення жуком. Жуки воліють білі зелені квіти з великим місцем для посадки. Перше зображення з запилювача у Вікіпедії англійською мовою, CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons. Друге зображення Sweetbay_Magnolia_Magnolia_virginiana_Flower_Closeup_2242px.jpg: Фото і (c) 2008 Дерек Ремсі (Ram-Man). Ко-атрибуція повинна бути надана саду Шантіклера. Похідні роботи: Bff, CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons.

Вітер

Суцвіття трави з великими звисаючими пильовиками і пір'ястими рильцями. Ніяких ефектних квіткових деталей або квітів немає. — Малюнок\(\PageIndex{11}\): Квітки, що запилюються вітром, мають зменшений або відсутній оцвітина, великі пильовики та пір'ясті рильця. Цей колосок трави має великі рожеві пильовики, що звисають з довгих ниток. З деяких квіточок можна побачити пір'ясті рильця. Фото Марії Морроу, CC-BY 4.0.