Цветочное постоянство
Постоянство цветов или постоянство опылителей — это тенденция отдельных опылителей посещать исключительно определенные виды цветов или морфы внутри вида, минуя другие доступные виды цветов, которые потенциально могут содержать больше нектара . [1] [2] [3] Этот тип кормового поведения оказывает селективное давление на цветочные признаки в процессе, называемом отбором, опосредованным опылителями . Постоянство цветов отличается от других типов специализации насекомых, таких как врожденное предпочтение определенных цветов или типов цветов или склонность опылителей посещать наиболее полезные и обильные цветы. [3]
Постоянство цветков наблюдается у насекомых -опылителей: особенно медоносных пчел ( Apis mellifera ), [4] шмель ( Bombus terrestris ), [5] [6] и бабочка ( Thymelicus sylvestris ). [7] Например, медоносные пчелы продемонстрировали предпочтение определенных типов цветов и постоянно возвращаются, даже если доступны другие, более полезные цветы. Это показано, например, в экспериментах, где медоносные пчелы сохраняют цветение постоянным и не пытаются питаться другими доступными цветами, которые имеют цвет, альтернативный предпочитаемому ими типу цветков. [4]
Адаптивное поведение
[ редактировать ]Постоянство цветков благоприятствует опылению цветов, то есть опылители, которые являются постоянными цветками, с большей вероятностью переносят пыльцу на другие растения своего вида. [8] Также постоянство цветков предотвращает потерю пыльцы во время межвидовых перелетов и засорение рыльцев опылителями пыльцой других видов цветков. [2] Постоянство цветов можно повысить, если цветы будут более непохожими, например, по окраске. [9] Когда в сообществе цветковых растений все цветы одинаково окрашены, постоянство часто бывает ниже, поскольку разные виды труднее различить, тогда как постоянство имеет тенденцию быть выше, когда цветы явно окрашены по-разному. [9]
Постоянство цветов благоприятствует опылению цветов, но, возможно, постоянство не столь очевидно способствует адаптации опылителей. Люди, которые демонстрируют постоянное поведение, игнорируют другие цветы, которые потенциально могут принести больше нектара (награды), чем их предпочтительный тип. В результате постоянство цветов, похоже, противоречит оптимальным моделям кормодобывания , которые предполагают, что животные будут перемещаться на минимальные расстояния между пищевыми ресурсами и, таким образом, будут питаться их смесью, чтобы максимизировать потребление энергии в единицу времени. [2] В результате этого очевидного противоречия было предложено множество гипотез, объясняющих постоянство цветков у насекомых, чтобы определить адаптивность постоянства цветков. Одно из самых популярных объяснений заключается в том, что насекомые, которые являются постоянными цветками, имеют ограниченный объем памяти и могут сосредоточиться только на одном типе цветка за раз.
Гипотезы
[ редактировать ]Ограничение памяти
[ редактировать ]Насекомые, как и другие животные, обладают кратковременной памятью или «рабочей памятью», в которой информация сохраняется временно в течение нескольких секунд или минут. Кроме того, у насекомых есть долговременная память или «справочная память», в которой информация хранится часами и более. Одно из наиболее распространенных объяснений постоянства цветов состоит в том, что насекомые могут идентифицировать и обрабатывать только один тип или вид цветов одновременно. [3] И наоборот, другие ученые утверждают, что такие насекомые, как пчелы, могут хранить большие объемы информации (местоположение гнезда, цветочные пятна и существование окружающих достопримечательностей) в своей долговременной памяти. [2]
Инвестиции в обучение
[ редактировать ]Гипотеза инвестиций в обучение связана со способностью насекомого овладеть двигательными навыками, позволяющими обращаться с нектаром определенного типа или вида цветов и получать их. Обучение этим двигательным навыкам может потребовать значительных инвестиций; переход на другие типы или виды цветов может быть неэффективным и, следовательно, неадаптивным. Концентрация и питание одним конкретным типом цветка увеличит эффективность получения нектара насекомыми. [2]
Дорогостоящая информация
[ редактировать ]Гипотеза дорогостоящей информации объясняет постоянство цветов, предполагая, что насекомые придерживаются одного типа цветка, потому что знают, что получают надежное вознаграждение: нектар. Насекомое не решается питаться другими типами цветов, потому что оно не может предсказать количество нектара в других цветах и может тратить время на поиски пищи, исследуя менее продуктивные типы цветов. [2]
Разделение ресурсов
[ редактировать ]У социальных собирателей постоянство цветов может принести пользу колонии, поскольку собиратели избегают конкуренции, специализируясь на определенном типе цветов. В этом случае отдельное насекомое, например пчела, становится цветочной константой, чтобы избежать конкуренции и тем самым повысить свою эффективность кормления. [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рейн, штат Невада; Ингс, ТК; Дорнхаус, А.; Салех, Н.; Читтка, Л. (2006). «Адаптация, генетический дрейф, плейотропия и история эволюции пищевого поведения пчел». Достижения в изучении поведения . 36 : 305–354. дои : 10.1016/S0065-3454(06)36007-X . ISBN 9780120045365 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Читтка, Л. ; Томсон, доктор медицинских наук; Васер, Нью-Мексико (1999). «Постоянство цветов, психология насекомых и эволюция растений». Naturwissenschaften . 86 (8): 361–177. дои : 10.1007/s001140050636 . S2CID 27377784 .
- ^ Jump up to: а б с Васер, Нью-Мексико (1986). «Постоянство цветов: определение, причина и измерение». Американский натуралист . 127 (5): 596–603. дои : 10.1086/284507 .
- ^ Jump up to: а б Хилл, ПСМ; Уэллс, штат Пенсильвания; Уэллс, Х. (1997). «Спонтанное постоянство цветков и обучение медоносных пчел в зависимости от цвета». Поведение животных . 54 (3): 615–627. дои : 10.1006/anbe.1996.0467 . ПМИД 9299046 . S2CID 24674731 .
- ^ Стаут, Джей Си; Аллен, Дж.А.; Гоулсон, Д. (1998). «Влияние относительной плотности растений и морфологической сложности цветков на поведение шмелей». Экология . 117 (4): 543–550. дои : 10.1007/s004420050691 . ПМИД 28307680 . S2CID 5829708 .
- ^ Читтка, Л. ; Гумберт, А.; Кунце, Дж. (1997). «Динамика кормления шмелей: корреляты перемещения внутри видов растений и между ними». Поведенческая экология . 8 (3): 239–249. дои : 10.1093/beheco/8.3.239 .
- ^ Гулсон, Д .; Оллертон, Дж.; Слуман, К. (1997). «Стратегии добывания пищи у маленькой бабочки-шкипера Thymelicus flavus : когда менять?». Поведение животных . 53 (5): 1009–1016. дои : 10.1006/anbe.1996.0390 . S2CID 620334 .
- ^ Хардер, Л.Д., Н.М. Уильямс, С.А. Джордан и В.А. Нельсон. «Влияние цветочного дизайна и демонстрации на экономику опылителей и распространение пыльцы». 297-317. Редакторы Л. Читтка и Дж. Д. Томсон. Когнитивная экология опыления: поведение животных и эволюция цветов. 2001. Издательство Кембриджского университета.
- ^ Jump up to: а б Ван Дер Коой, CJ; Пен, И.; Стаал, М.; Ставенга, генеральный директор; Эльзенга, JTM (2015). «Конкуренция за опылителей и внутриобщинное спектральное несходство цветов» . Биология растений . 18 : 56–62. дои : 10.1111/plb.12328 . ПМИД 25754608 .