Мимикрия у растений

В эволюционной биологии мимикрия растений — это когда растение развивается, чтобы походить на другой организм физически или химически, увеличивая дарвиновскую приспособленность имитатора. Мимикрия у растений изучена гораздо меньше, чем мимикрия у животных , с меньшим количеством задокументированных случаев и рецензируемых исследований. Однако он может обеспечить защиту от травоядных или может обманным образом побудить мутуалистов, таких как опылители, предоставлять услуги, не предлагая вознаграждения взамен. ^{[ 2 ]}

Типы мимикрии растений включают Бейкерианскую , когда женские цветы имитируют мужские того же вида, Додсонианскую , когда растение имитирует полезный цветок, заманивая опылителей, имитируя другой вид цветка, или фруктовый, когда питателей других видов привлекают искусственные плоды. для распространения семян, вавиловский , когда сорняк непреднамеренно искусственно отбирается так, чтобы он напоминал сельскохозяйственное растение , пуянский , в котором цветок имитирует самку, обманывая самца насекомого-опылителя и вызывая псевдокопуляцию , бейтсианский , когда безобидные виды отпугивают хищников, имитируя характеристики вредоносного вида и мимикрия листьев, когда растение напоминает соседнее растение, чтобы уйти от внимания травоядных.

репродуктивный

Пуяннян

В мимикрии пуянской ^{[ 3 ]} назван в честь французского юриста и ботаника-любителя Мориса-Александра Пуянна, ^{[ 4 ]} цветы имитируют опылителя визуально или с помощью других стимулов. потенциальную самку самца- ^{[ 5 ]} Многие орхидеи, в том числе пчелиные орхидеи Ophrys обманывают самцов насекомых, вызывая псевдокопуляцию , используя их для переноса пыльцы. , таким образом ^{[ 6 ]} Например, орхидея Epipactis helleborine физиологически и морфологически адаптирована для привлечения социальных ос в качестве основных опылителей. Социальные осы питаются своими личинками насекомыми, например гусеницами. Чтобы найти добычу, они используют комбинацию визуальных и обонятельных сигналов. Цветки E. helleborine и E. purpurata выделяют летучие вещества зеленых листьев, привлекательные для собирателей социальных ос Vespula germanica и V. vulgaris . Несколько летучих веществ зеленых листьев E. helleborine , которые вызывали реакцию усиков ос, также выделялись листьями капусты, зараженными гусеницами ( Pieris Brassicae ) , обычной добычей ос. Несмотря на большое вознаграждение в виде нектара, этот вид почти полностью игнорируется другими опылителями. ^{[ 7 ]}

Цветы-падальщики , в том числе огромный Amorphophallus Titanum , ^{[ 8 ]} имитируют запах и внешний вид гниющей плоти, чтобы привлечь насекомых-некрофагов (питающихся падалью), таких как мясные мухи ( Sarcophagidae ), мясные мухи ( Calliphoridae ), комнатные мухи ( Muscidae ) и некоторые жуки (например, Dermestidae и Silphidae ), которые ищут мертвых животных, чтобы использовать в качестве выводкового места . Разлагающийся запах цветка исходит от олигосульфидов, разложившихся белков, содержащих аминокислоты метионин и цистеин . Хотя цветы-падальщики производят небольшое количество нектара, это не обязательно делает их отношения с насекомыми-некрофагами мутуалистическими . Насекомые откладывают яйца на цветки-падальщики, то есть они принимают цветы за места откладки яиц. Нектар действует как приманка, приближая насекомых к репродуктивным частям цветка. ^{[ 9 ]}

Бейкериан

Бейкеровская мимикрия, названная в честь английского натуралиста Герберта Бейкера . ^{[ 10 ]} — это форма автомимикрии или внутривидовой мимикрии , возникающая внутри одного вида. У растений женские цветки имитируют мужские цветки своего вида, лишая опылителей награды. Эта репродуктивная мимикрия может быть неочевидной, поскольку представители одного и того же вида все еще могут проявлять некоторую степень полового диморфизма , то есть фенотипических различий между самцами и самками одного и того же вида. Это распространено у многих видов Caricaceae , семейства цветковых растений порядка Brassicales , встречающихся главным образом в тропических регионах Центральной и Южной Америки и Африки . ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Додсоновский

Додсоновская мимикрия, названная в честь американского ботаника , орхидолога и систематика Калавея Х. Додсона , представляет собой форму репродуктивной цветочной мимикрии, но модель принадлежит к другому виду, чем мимикрия. ^{[ 13 ]} Подавая те же сенсорные сигналы, что и модельный цветок, он может приманить опылителей. Как и в случае с бейкеровскими имитаторами , нектар не предоставляется.

Epidendrum ibaguense , вид эпифитной орхидеи рода Epidendrum , произрастающий в Тринидаде , Французской Гвиане , Венесуэле , Колумбии и северной Бразилии , напоминает цветы Lantana camara и Asclepias curassavica (обычно называемых мексиканской бабочкой-сорняком, кровавым цветком, алым молочаем, или тропический молочая), оба являются видами цветковых растений , первый из которых относится к семейству вербеновых , а второй принадлежит к семейству молочая , и оба родом из американских тропиков . Epidendrum ibaguense опыляется бабочкой-монархом ( Danaus plexippus ) и, возможно, колибри . ^{[ 14 ]} Подобные случаи наблюдаются и у некоторых других видов того же семейства. Однако у миметических видов все еще могут быть собственные опылители, например, известно, что жук-ламеликорн, который обычно опыляет цветки ладанника соответствующего цвета , также помогает в опылении видов Ophrys , которые обычно опыляются пчелами . ^{[ 15 ]}

Оборонительный

Бейтсиан

В бейтсовской мимикрии, названной в честь английского натуралиста Генри Уолтера Бейтса , безобидный вид развился, чтобы имитировать предупреждающие сигналы вредного вида, направленные на хищника . Бейтсианская мимикрия шипов ^{[ 16 ]} и, возможно, паутины ^{[ 17 ]} наблюдался у растений.

У растений наблюдалась мимикрия шипов двух типов. Первый — частный случай внутриорганизменной бейтсовской мимикрии, характерной для Aloe sp. ( Liliaceae ), W. filifera (Palmaceae) и десятки видов агавы , включая A. applanta, A. salmiana и A. obscura . У этих растений на поверхности листьев появляются шипообразные отпечатки или окраска из-за того, что зубцы по краям этого листа (или другого листа) вдавливают устойчивые углубления в мякоть неколючих частей. Второй тип мимикрии шипов, более классический случай бейтсовской мимикрии, включает в себя заостренные красочные органы, такие как бутоны, листья и плоды миметических видов растений, которые имитируют апосематические красочные шипы, не встречающиеся больше нигде в организме. ^{[ 16 ]}

Некоторые растения, растущие в Израиле, Эстонии, Греции и Японии, возможно, имитируют паутину. Плотные белые трихомы образуются на недавно отросших стеблях и листьях, что отпугивает травоядных из-за хищнических привычек или токсичности. Это может быть случай визуальной мимикрии или перцептивной эксплуатации. Примеры случаев включают новые почки Onopordum из Израиля, Carthamus sp. из Греции, цветочные головки Arctium tomentosum из Эстонии, молодой лист Tussilago Farfara из Эстонии и новые листья Osmunda japonica из Японии. ^{[ 17 ]}

Крипсис

В экологии крипсис — это способность организма избегать обнаружения другими организмами. При загадочной мимикрии организм-жертва обманывает потенциального хищника, подавая ложные, обычно визуальные сигналы или отсутствие сигналов. Boquila trifoliata , южноамериканский представитель семейства Lardizabalaceae , представляет собой вьющуюся лиану с весьма изменчивым внешним видом ( фенотипом ). Он способен имитировать особенности листьев видов растений, за которые он цепляется, например, их окраску, размер и форму. Маскируя листья, Boquila снижает ущерб от травоядных животных. ^{[ 1 ]}

Несколько сотен видов Mesembryanthemaceae (ледяных растений) Южной Африки замаскированы под небольшие камни, особенно литопсы , которые известны как галечные растения или живые камни. Выглядя неживыми, они с меньшей вероятностью будут съедены травоядными, а в пыльных и сухих условиях среди камней их «практически невозможно обнаружить». ^{[ 8 ]}

В выращивании

Vavilovian

Вавиловская мимикрия (также известная как мимикрия культур) названа в честь русского генетика растений, определившего центры происхождения культурных растений, Николая Вавилова . ^{[ 18 ]} Это форма мимикрии растений, при которой сорняк приобретает одну или несколько характеристик с одомашненным растением в результате поколений искусственного отбора . Отбор против сорняков может происходить путем уничтожения молодого или взрослого сорняка, отделения его семян от семян урожая ( веяние ) или того и другого. это делалось вручную Со времен неолита , а в последние годы — с помощью сельскохозяйственной техники . ^{[ 19 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Джаноли, Эрнесто; Карраско-Урра, Фернандо (5 мая 2014 г.). «Мимикрия листьев вьющегося растения защищает от травоядности» . Современная биология . 24 (9): 984–987. дои : 10.1016/j.cub.2014.03.010 . ПМИД 24768053 .
^ Паннелл, Джон Р.; Фармер, Эдвард Э. (12 сентября 2016 г.). «Мимикрия у растений» . Современная биология . 26 (17): Р784–Р785. дои : 10.1016/j.cub.2016.04.005 . ПМИД 27623255 .
^ Пастор 1982 , с. 169.
^ «Орхидеи сегодня и вчера» . Общество орхидей Южного побережья . Апрель 2021 года . Проверено 5 августа 2024 г.
^ ван дер Пейл и Додсон 1966 , стр. 129–141.
^ Шистль, Ф.П. (2005). «Об успехе аферы: опыление обманом у орхидей» (PDF) . Naturwissenschaften . 92 (6): 255–264. Бибкод : 2005NW.....92..255S . дои : 10.1007/s00114-005-0636-y . hdl : 20.500.11850/32223 . ПМИД 15931514 . S2CID 24626163 .
^ Бродманн, Дженнифер; Твел, Роберт; Франке, Виттко; Хёльцлер, Джеральд; Чжан, Цин-Хе; Аяссе, Манфред (20 мая 2008 г.). «Орхидеи имитируют летучие вещества зеленых листьев, чтобы привлечь охотящихся на добычу ос для опыления» . Современная биология . 18 (10): 740–744. дои : 10.1016/j.cub.2008.04.040 . ПМИД 18472423 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Барретт, С. (1983). «Мимикрия у растений» (PDF) . Научный американец . № 257. С. 76–83. Архивировано из оригинала (PDF) 6 июля 2024 года.
^ Джонсон, Стивен Д. (11 июля 2016 г.). «Цветы-падальщики» . Современная биология . 26 (13): 556–558 р. дои : 10.1016/j.cub.2015.07.047 . ПМИД 27404246 .
^ Барретт, SCH (2001). «Эра Бейкера и Стеббинса подходит к концу». Эволюция . 55 (11): 2371–2374. doi : 10.1554/0014-3820(2001)055[2371:tbasec]2.0.co;2 .
^ Бейкер 1976 , стр. 161–169.
^ Принесите 1980 , стр. 467–474.
^ Додсон и Фраймир, 1961 , стр. 133–139.
^ Бойден 1980 , стр. 135–136.
^ Кулленберг 1961 , стр. 1–340.
^ Перейти обратно: ^а ^б Лев-Ядун, Симха (21 сентября 2003 г.). «Оружейная (шиповая) автомимикрия и мимикрия апосематических красочных шипов у растений». Журнал теоретической биологии . 224 (2): 183–188. дои : 10.1016/S0022-5193(03)00156-5 . ПМИД 12927525 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ямадзаки, Кадзуо; Лев-Ядун, Симха (07 января 2015 г.). «Плотное производство белых трихом растениями как возможная имитация шелка членистоногих или гиф грибов, которые отпугивают травоядных». Журнал теоретической биологии . 364 : 1–6. дои : 10.1016/j.jtbi.2014.08.045 . ISSN 0022-5193 . ПМИД 25193285 .
^ Vavilov 1951 , pp. 1–366.
^ Пастор 1982 , с. 169–199.

Источники

Бейкер, Герберт Г. (1976). « Ошибочное» опыление как репродуктивная система с особым упором на Caricaceae». В Берли, Дж. и Стайлз, BT (ред.). Тропические деревья: вариации, разведение и сохранение тропических деревьев . Лондон; Нью-Йорк: Академическая пресса общества Лондонского Линнеевского . стр. 161–169. ОСЛК 2565215 .
Бава, Канзас (май 1980 г.). «Мимикрия самца женскими цветками и внутриполовая конкуренция опылителей у Jacaratia dolichaula (Д. Смит) Вудсона (Caricaceae)». Эволюция . 34 (3): 467–474. дои : 10.2307/2408216 . ISSN 0014-3820 . JSTOR 2408216 . ПМИД 28568703 .
Бойден, Томас К. (январь 1980 г.). «Цветочная мимикрия Epidendrum ibaguense (Orchidaceae) в Панаме». Эволюция . 34 (1): 135–136. дои : 10.2307/2408322 . ISSN 0014-3820 . JSTOR 2408322 . ПМИД 28563205 .
Додсон, Калауэй Х .; Фримир, врач общей практики (1961). «Естественное опыление орхидей» (PDF) . Бюллетень Ботанического сада Миссури . 49 (9): 133–152. OCLC 604064774 .
Кулленберг, Бертиль (1961). «Исследования опыления Офриса ». Зоологические материалы из Уппсалы . 34 : 1–340. OCLC 7847789 .
Пастер, Жорж (1982). «Классификационный обзор систем мимикрии». Ежегодный обзор экологии и систематики . 13 : 169. doi : 10.1146/annurev.es.13.110182.001125 . JSTOR 2097066 .
ван дер Пейл, Леендерт; Додсон, Калауэй Х. (1966). «Глава 11: Мимикрия и обман» . Цветы орхидеи: их опыление и эволюция . Корал-Гейблс: Издательство Университета Майами . стр. 129–141 . ISBN 978-0-87024-069-0 . OCLC 310489511 .
Вавилов, Николай Иванович (1951) [1949–1950]. «Происхождение, изменчивость, иммунитет и селекция культурных растений». Хроника Ботаника (13). Перевод К.С. Честера: 1–366. OCLC 608036378 .

[Gianoli_2014-1] Перейти обратно: ^а ^б Джаноли, Эрнесто; Карраско-Урра, Фернандо (5 мая 2014 г.). «Мимикрия листьев вьющегося растения защищает от травоядности» . Современная биология . 24 (9): 984–987. дои : 10.1016/j.cub.2014.03.010 . ПМИД 24768053 .

[2] Паннелл, Джон Р.; Фармер, Эдвард Э. (12 сентября 2016 г.). «Мимикрия у растений» . Современная биология . 26 (17): Р784–Р785. дои : 10.1016/j.cub.2016.04.005 . ПМИД 27623255 .

[FOOTNOTEPasteur1982169-3] Пастор 1982 , с. 169.

[4] «Орхидеи сегодня и вчера» . Общество орхидей Южного побережья . Апрель 2021 года . Проверено 5 августа 2024 г.

[FOOTNOTEvan_der_PijlDodson1966129–141-5] ван дер Пейл и Додсон 1966 , стр. 129–141.

[Sheistl2005-6] Шистль, Ф.П. (2005). «Об успехе аферы: опыление обманом у орхидей» (PDF) . Naturwissenschaften . 92 (6): 255–264. Бибкод : 2005NW.....92..255S . дои : 10.1007/s00114-005-0636-y . hdl : 20.500.11850/32223 . ПМИД 15931514 . S2CID 24626163 .

[7] Бродманн, Дженнифер; Твел, Роберт; Франке, Виттко; Хёльцлер, Джеральд; Чжан, Цин-Хе; Аяссе, Манфред (20 мая 2008 г.). «Орхидеи имитируют летучие вещества зеленых листьев, чтобы привлечь охотящихся на добычу ос для опыления» . Современная биология . 18 (10): 740–744. дои : 10.1016/j.cub.2008.04.040 . ПМИД 18472423 .

[Barrett_1983-8] Перейти обратно: ^а ^б Барретт, С. (1983). «Мимикрия у растений» (PDF) . Научный американец . № 257. С. 76–83. Архивировано из оригинала (PDF) 6 июля 2024 года.

[9] Джонсон, Стивен Д. (11 июля 2016 г.). «Цветы-падальщики» . Современная биология . 26 (13): 556–558 р. дои : 10.1016/j.cub.2015.07.047 . ПМИД 27404246 .

[Barrett2001-10] Барретт, SCH (2001). «Эра Бейкера и Стеббинса подходит к концу». Эволюция . 55 (11): 2371–2374. doi : 10.1554/0014-3820(2001)055[2371:tbasec]2.0.co;2 .

[FOOTNOTEBaker1976161–169-11] Бейкер 1976 , стр. 161–169.

[FOOTNOTEBawa1980467–474-12] Принесите 1980 , стр. 467–474.

[FOOTNOTEDodsonFrymire1961133–139-13] Додсон и Фраймир, 1961 , стр. 133–139.

[FOOTNOTEBoyden1980135–136-14] Бойден 1980 , стр. 135–136.

[FOOTNOTEKullenberg19611–340-15] Кулленберг 1961 , стр. 1–340.

[Lev-Yadun_2003-16] Перейти обратно: ^а ^б Лев-Ядун, Симха (21 сентября 2003 г.). «Оружейная (шиповая) автомимикрия и мимикрия апосематических красочных шипов у растений». Журнал теоретической биологии . 224 (2): 183–188. дои : 10.1016/S0022-5193(03)00156-5 . ПМИД 12927525 .

[Yamazaki_Lev-Yadun_2015-17] Перейти обратно: ^а ^б Ямадзаки, Кадзуо; Лев-Ядун, Симха (07 января 2015 г.). «Плотное производство белых трихом растениями как возможная имитация шелка членистоногих или гиф грибов, которые отпугивают травоядных». Журнал теоретической биологии . 364 : 1–6. дои : 10.1016/j.jtbi.2014.08.045 . ISSN 0022-5193 . ПМИД 25193285 .

[FOOTNOTEVavilov19511–366-18] Vavilov 1951 , pp. 1–366.

[FOOTNOTEPasteur1982169–199-19] Пастор 1982 , с. 169–199.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

v т и Мимикрия
У животных	Агрессивный / Виклерианский Муравей/Мирмекоморфия Аристотелевский/отвлекающий дисплей Автомимикрия Бейтсиан Выводок Химическая Эмслиан/Мертенсиан Глазное пятно Мюллериан Сексуальный У позвоночных васманский
В растениях	Бейкериан Додсоновский Гилбертиан Пуяннян (с псевдокопуляцией) Vavilovian
Связанные темы	Адаптация против хищников Общение с животными Апосематизм Камуфляж / Крипсис Коэволюция Окраска животных Экология сообщества Окраска свидетельствует о естественном отборе Ослепленный и обманутый Обман у животных Дейматическое поведение Мимикрия # Эволюция Эволюционная экология Частотно-зависимый выбор Фагомимикрия Полиморфизм Теория сигналов Подводный камуфляж
Категория мимикрия