Επικονιαστές κολιβρίων. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Τα λουλούδια των φυτών που επικονιάζονται από ζώα εμφανίζουν μερικές από τις πιο εκπληκτικές παραλλαγές της φύσης στο χρώμα, το άρωμα και το σχήμα. Αλλά πώς έχει εξελιχθεί αυτή η εξαιρετική ποικιλομορφία;

Ένα μεγάλο μέρος της ιστορίας είναι η προσαρμογή στα ζώα στα οποία εξαρτώνται για αναπαραγωγή. Πολλά floral χαρακτηριστικά πιστεύεται ότι είναι προσαρμογές για να προσελκύσουν και να «ταιριάξουν» τους επικονιαστές τους για βέλτιστη μεταφορά γύρης.

Για να κατανοήσουν πότε και πώς εξελίσσεται αυτά τα floral χαρακτηριστικά, οι βιολόγοι συχνά πρέπει να βασίζονται στην ανοικοδόμηση του παρελθόντος, συνάγοντας τις συνθήκες που οδήγησαν στις εξελικτικές αλλαγές. Αλλά μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική λύση είναι η χρήση πρόσφατων αλλαγών.

Όταν και οι συνάδελφοί μου κοίταξα λεπτομερώς, σε μια νέα μελέτη, ανακαλύψαμε ότι τα φυσικοποιημένα λουλούδια foxglove - που μεταφέρθηκαν στην Αμερική περίπου 200 χρόνια πριν - έχουν αλλάξει σε σύγκριση με τους ντόπιους στην Ευρώπη. Αυτή η αλλαγή είναι συνεπής με την προσθήκη των κολιβρίων ως επικονιαστών, σε λιγότερο από 85 γενιές από την εισαγωγή.

Το Foxgloves είναι γνωστό και αγαπημένα αγριολούλουδα στη γνήσια γκάμα τους, αρχικά περιορισμένα στην Ευρώπη Κατά τη διάρκεια του 19ου αιώνα, εισήχθησαν σε πολλές περιοχές του κόσμου, πιθανότατα από έντονους αγγλικούς κηπουρούς.

Μετακινώντας τα φυτά σε όλο τον κόσμο, εμείς οι άνθρωποι ξεκινήσαμε κατά λάθος διηπειρωτικά πειράματα, δοκιμάζοντας τους κρίσιμους ρόλους των επικονιαστών στην αναπαραγωγική επιτυχία των φυτών και την εξέλιξη των λουλουδιών. Όταν τα φυτά εισάγονται σε νέες περιοχές και επεκτείνουν το εύρος τους, συχνά αντιμετωπίζουν ένα νέο περιβάλλον χωρίς επικονιαστές.

Σε άλλες περιπτώσεις, όπως το κοινό foxglove ή Digitalis purpurea, μπορούν να προστεθούν νέοι επικονιαστές. Σε αυτήν την περίπτωση, τα κολίβρια, μια εντελώς νέα ομάδα επικονιαστών, προστέθηκαν στον κατάλογο των επισκεπτών λουλουδιών σε τμήματα της νέας διευρυμένης σειράς.

Στην Ευρώπη, τα αλεπού-γάντια επικονιάζονται αποκλειστικά από μέλισσες με μακριές γλώσσες - τα μόνα έντομα που μπορούν να επιτύχουν την ανταμοιβή του νέκταρ που παράγεται στη βάση του λουλουδιού σωλήνα. Αλλά όταν τα αλεπούκια γίνονται φυσικοποιημένα στην Αμερική, τα κολίβρια μπήκαν στην εικόνα.

Φιλικά ελαστικά γάντια

Στις πατρίδες τους, τα foxgloves έχουν μια σειρά από στρατηγικές που τις καθιστούν εξειδικευμένες στους επικονιαστές τους. Ακόμα κι αν τα λουλούδια φαίνονται προσβάσιμα για οποιονδήποτε επισκέπτη, μικρότερα έντομα και ακόμη και κοντόψαρα μέλισσες δεν μπορούν να έχουν πρόσβαση στο νέκταρ. Είναι κρυμμένο από έναν σωλήνα, που ονομάζεται corolla, που γίνεται όλο και πιο περιορισμένος προς το νέκταρ στη βάση.

Τα λουλούδια είναι επίσης εξοπλισμένα με μια σειρά από μακριά μαλλιά που λειτουργούν ως εμπόδιο για τις μικρές μέλισσες και τις μύγες όταν προσπαθούν να περπατήσουν στο λουλούδι, επειδή μπλέκονται και παραιτούνται.

Αυτά τα χαρακτηριστικά λουλουδιών, ωστόσο, δεν εμποδίζουν τα κολίβρια να επισκέπτονται. Με πολλούς τρόπους τα αλεπού γάντια είναι τέλεια για επικονίαση κολιβρίων. Κάθε λουλούδι παράγει μια μεγάλη ποσότητα νέκταρ και αυξάνοντας σε μεγάλα περίπτερα προσφέρουν την προσφορά που τα κολίβρια χρειάζονται για να υποστηρίξουν τις υψηλές ενεργειακές απαιτήσεις τους.

 Οι μέλισσες μακράς γλώσσας μπορούν να φθάσουν στο νέκταρ βαθιά μέσα στις αλεπούδες. Shutterstock / Ian Dyball

Εξέλιξη Foxglove

Για τη μελέτη μας, εστιάσαμε σε πληθυσμούς foxglove στην Κολομβία, την Κόστα Ρίκα και τους γηγενείς πληθυσμούς στο Ηνωμένο Βασίλειο. Στις τροπικές περιοχές, οι πληθυσμοί περιορίζονται σε υψόμετρο άνω των 2,200 μέτρων (7,200 πόδια), όπου είναι δροσερό και υγρό όλο το χρόνο. Οι μέλισσες είναι οι συχνότεροι επισκέπτες λουλουδιών εκεί, αλλά τα κολίβρια μπορούν να κάνουν έως και το 27% των επισκέψεων. Ελέγξαμε αν τα κολίβρια ήταν αποτελεσματικοί επικονιαστές αλεπούδων και βρήκαμε ότι είναι ακόμη πιο αποτελεσματικοί από τις μέλισσες στη μεταφορά γύρης σε λουλούδια.

Μελετώντας τα λουλούδια, βρήκαμε ότι ο σωλήνας όπου συσσωρεύεται το νέκταρ είναι τώρα πολύ μεγαλύτερος στους πληθυσμούς όπου υπάρχουν κολίβρια, σε σύγκριση με τους εγγενείς πληθυσμούς του Ηνωμένου Βασιλείου. Διαπιστώσαμε επίσης ότι τα φυτά με λουλούδια με μεγαλύτερους σωλήνες έχουν μεγαλύτερη αναπαραγωγική επιτυχία σε όλους τους πολιτογραφημένους πληθυσμούς όπου κοιτάξαμε - μια ένδειξη ότι τα μακρύτερα λουλούδια ευνοούνται από τη φυσική επιλογή.

Αυτό ήταν συνεπές στους πληθυσμούς της Κολομβίας και της Κόστα Ρίκα - κάτι που είναι σημαντικό επειδή αντιπροσωπεύουν δύο ανεξάρτητες εισαγωγές foxgloves από την Ευρώπη γύρω στο 1850. Έχουμε προκαταρκτικά στοιχεία από μοριακούς δείκτες ότι οι αλεπούδες στις δύο χώρες είναι γενετικά διακριτές. Η Νότια και η Κεντρική Αμερική διαχωρίζονται από το πυκνό τροπικό δάσος των πεδινών περιοχών που είναι αδιαπέραστο από αλεπούδες, οπότε είναι απίθανο τα φυτά να έχουν αποικιστεί από τη μία περιοχή στην άλλη.

Το γεγονός ότι βλέπουμε τις ίδιες floral αλλαγές και κατεύθυνση επιλογής και στις δύο περιοχές μετά την προσθήκη των κολιβρίων παρέχει ισχυρές ενδείξεις ότι παρακολουθούμε ταχεία προσαρμογή στο νέο περιβάλλον επικονιαστών. Στην επόμενη μελέτη μας, ελπίζουμε να επιβεβαιώσουμε ότι η επιλογή που βλέπουμε στην πραγματικότητα επιβάλλεται από τα κολίβρια.

Η περίπτωση των αλεπούδων δείχνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, τα φυτά ενδέχεται να είναι ανθεκτικά στις αλλαγές στους επικονιαστές τους, εάν τους δοθεί αρκετός χρόνος σε έναν κόσμο όπου τόσο τα φυτά όσο και τα ζώα αναγκάζονται να μετακινηθούν, να επεκταθούν ή να υποχωρήσουν. Ωστόσο, σε πολλές περιπτώσεις, τα φυτά χάνουν τους επικονιαστές τους αντί να αποκτούν νέους. Η μελέτη όλων των περιπτώσεων μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα την εξέλιξη των φυτών.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Μαρία Κλάρα Καστέλλανος, Λέκτορας στην Εξέλιξη, Συμπεριφορά και Περιβάλλον, University of Sussex

ING

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.