Mrówki i świerszcze wielbłądzie pełnią podwójną rolę zarówno w zapylaniu, jak i rozprzestrzenianiu nasion Balanophora subcupularisodkryte przez Uniwersytet w Kobe, dostarczające kluczowych informacji na temat interakcji roślina-owad i ochrony.
Ciemne i wilgotne podszycie lasów subtropikalnych na wyspie Shimoshima w Japonii jest domem dla roślin pasożytniczych zwanych Balanoforaktóre żywią się korzeniami innych roślin. Przez ponad sto lat mechanizm rozprzestrzeniania się ich nasion pozostawał tajemnicą.
Chociaż sugeruje się, że maleńkie nasiona są przenoszone przez wiatr, w podszytach tych (sub)tropikalnych lasów wiatr jest niewielki lub żaden. Jakaś roślina gatunek wśród Balanofora są jaskrawoczerwone i przypominają truskawki. Przyciągają do jedzenia ptaki i króliki, rozsiewając w ten sposób nasiona.
Jednak inni, jak Balanophora subcupularismają matowe kolory i drożdżowy zapach, co czyni to mało prawdopodobnym kręgowce są zaangażowani. Podobnie mechanizm zapylania rośliny pozostaje niejasny.
Metody badawcze i odkrycia
Botanik z Uniwersytetu w Kobe, Suetsugu Kenji, specjalizuje się w zrozumieniu interakcji między tymi pasożytniczymi roślinami a otaczającymi je ekosystemami, w tym często pomijanej, ale kluczowej roli bezkręgowców zapylających i rozsiewających nasiona.
Aby ustalić, kto pomaga B. subcupularis podczas jego reprodukcji on i jego zespół obserwowali rośliny przez ponad 100 godzin i wykonali dziesiątki tysięcy automatycznych zdjęć nocnych, gdy kwiat kwitł lub wydawał owoce, identyfikując gości. Ponadto przeprowadzili eksperymenty z wykluczeniem zwierząt i karmieniem nasion, aby sprawdzić, czy zwierzęta na zdjęciach rzeczywiście są skutecznymi zapylaczami i rozsiewaczami nasion.
Znaczenie podwójnej roli w zapylaniu i rozprzestrzenianiu nasion
W dwóch kolejnych artykułach opublikowanych w czasopiśmie Ekologiaopublikował to zespół Uniwersytetu w Kobe B. subcupularis jest zapylany przez mrówki i świerszcze wielbłądzie, które odwiedzają rośliny w poszukiwaniu pyłku i nektaru. Co ciekawe, te same gatunki później żerują również na mięsistych liściach zawierających nasiona, pomagając w rozprzestrzenianiu się nasion.
„Powszechnie wiadomo, że zapylanie wielu roślin opiera się na owadach, chociaż mrówki i świerszcze są rzadkie. Ponadto wiele roślin wykorzystuje ptaki i ssaki do rozdawania swoich owoców i znowu jest bardzo niezwykłe, że świerszcze lub inne małe stawonogi przejmują tę rolę. Co jeszcze bardziej uderzające, bardzo rzadko zdarza się, aby to samo zwierzę pełniło obie funkcje i jest to wyjątkowe bezkręgowce zrób to”, mówi Suetsugu o swoim zaskoczeniu tym odkryciem.
Botanik z Uniwersytetu w Kobe sugeruje, że na tę rzadką kombinację funkcji zapylania i dystrybucji nasion mogą mieć wpływ dwa czynniki. Pierwszy, „B. subcupularis kwitnie pod koniec roku, kiedy wiele typowych zapylaczy, takich jak pszczoły, jest mniej aktywnych. Ponadto naszym miejscem badań jest mała wyspa na północnym krańcu zasięgu tej rośliny, co może przyczyniać się do niedoboru zapylaczy i rozsiewaczy nasion”.
Konsekwencje dla ochrony i przetrwania roślin
Suetsugu podkreśla również szersze implikacje tych odkryć: „Podkreśla to znaczenie bezkręgowców w rozmnażaniu roślin i zachęca nas do głębszego przyjrzenia się ewolucji tych powiązań i jakie czynniki środowiskowe napędzają tak wyjątkowe adaptacje. W praktyce, nasze odkrycia przyczyniają się również do strategii ochrony rzadkich i zagrożonych roślin, takich jak Balanophora subcupularis. Zrozumienie ich zależności od określonych bezkręgowców w zakresie zapylania i rozprzestrzeniania nasion pomaga w informowaniu o wysiłkach na rzecz ochrony siedlisk i zarządzaniu populacjami bezkręgowców, które są kluczowe dla przetrwania tych roślin”.
Referencje:
„Mrówki, świerszcze wielbłądzie i karaluchy jako zapylacze: niedocenieni bohaterowie rośliny niefotosyntetycznej”, Kenji Suetsugu i Hiromu Hashiwaki, 4 grudnia 2024 r., Ekologia.
DOI: 10.1002/ecy.4464
„Poza zapylaniem: mrówki i świerszcze wielbłądzie jako podwójne mutualiści w roślinie niefotosyntetycznej”, Kenji Suetsugu i Hiromu Hashiwaki, 4 grudnia 2024 r., Ekologia.
DOI: 10.1002/ecy.4465
Badania te zostały sfinansowane przez Japońską Agencję Nauki i Technologii (grant JPMJPR21D6).
