Australische Palmfarne verabreicht Insektenbestäuber mit Karotten und Stöcken • Peter Petrov • Science News zu "Die Elemente" • Biologie, Botanik, Evolution

Australische Palmfarne kontrolliert Insektenbestäuber mit Karotten und Stöcken

Cyacconias Klumpen Macrozamia lucida (© Irene Terry). Foto von der Pressemitteilung der Universität von Utah

Gymnospermen aus der Gruppe der Cycaden, oder Zikaden, werden im Gegensatz zu den meisten modernen Gymnospermen bestäubt, hauptsächlich von Insekten, insbesondere Vertretern der Ordnung der Thripse, oder Fransenflügeln, die sich von Pollen von Cycaden ernähren. Neuere Studien haben gezeigt, dass Sykaden nicht nur Thripse mit Geruchsstoffen in Zapfen bei männlichen Pflanzen anlocken, sondern sie auch durch Erhöhung der Sekretion einer dieser Substanzen in hoher Konzentration, die giftig für Thripse ist und sie verängstigt, ausstoßen. Die von den männlichen Zapfen ausgestoßenen Insekten bewegen sich zu weiblichen Pflanzen, zu Zapfen, die keinen Pollen produzieren, aber einen ähnlichen Geruch wie männliche Zapfen aussenden und dadurch Pollen zu den Samen bringen.

Erwachsene Thripse in den männlichen Beulen der australischen Cycad (© Laurence Mound). Foto von der Pressemitteilung der Universität von Utah

Cycaden oder Zikaden (nicht mit Insekten gleichen Namens zu verwechseln!), Ist eine Gruppe von zweihäusigen (dh männlichen und weiblichen Individuen) Gymnospermen, die vor etwa 300 Millionen Jahren im frühen Perm oder Karbon entstanden und in allen Teilen der Welt, außer Europa, verbreitet sind und Antarktika, aber vor allem – in den Tropen.Palmfarne werden manchmal auch Sagopalmen genannt, obwohl es sich keineswegs um echte Palmen, einkeimblättrige Blütenpflanzen handelt. Die Bestäubung vieler Arten von Palmfarnen wird gewöhnlich auf Kosten von Insekten durchgeführt (obwohl sie lange Zeit als Hauptsytope angesehen wurden), einschließlich jener, die auf bestimmte Gattungen und Arten von Palmfarnen spezialisiert sind. Australischer Cycad Macrozamia lucida bestäubt von thrips Cycadothrips Chadwickiungefähr 1 mm lang. Larven und adulte Thripse ernähren sich von Cyclopollen, weshalb sie in großer Zahl in männlichen Zapfen vorkommen.

Der Geruch, der von den Zapfen während der Bestäubung von Abend bis Morgen entsteht, zieht Thripse an. Aber in der Mitte des Tages heizen sich die männlichen Kegel auf, so dass die Temperatur in ihnen die Umgebungstemperatur deutlich übersteigt – die Differenz beträgt bis zu 12 ° C. (Es ist interessant, dass sogar männliche Zyklopenzapfen, die von der Pflanze getrennt sind, sich während des Tages spontan aufheizen und viele Tage, bis zu zwei Wochen, wieder abkühlen können.)

Thripse Cycadothrips Chadwicki Cyclopal Pollen haftet daran (© Desley Tree). Foto von der Pressemitteilung der Universität von UtahDer Massenexodus von Thripsen aus erhitzten männlichen Knospen von Cycas (© Irene Terry). Foto von der Pressemitteilung der Universität von Utah

Die Freisetzung von Geruchsstoffen wird durch Erhitzen verstärkt, gleichzeitig beginnt eine Massenexpression von Thrips aus männlichen Zapfen. Viele von ihnen wandern zu weiblichen Pflanzen und enden in weiblichen Zapfen, die keinen Pollen enthalten (und daher für Thripse nutzlos sind), aber einen schwachen Geruch der gleichen Substanzen ausstoßen, die in männlichen Zapfen freigesetzt werden. Thripse tragen also Pollen von männlichen Zapfen zu Weibchen, zu den Samenanlagen, durch Bestäubung.

Vor einigen Jahren beschrieben Irene Terry von der University of Utah und Co-Autoren aus den USA und Australien erstmals das tägliche Ergebnis von Thrips aus wärmeleitenden männlichen Zapfen. In ihrer neuen Arbeit erforschten Terry und ihre Kollegen den Mechanismus der Austreibung von Thripsen durch männliche Pflanzen und ihre Anziehungskraft auf Frauen. Experimente mit Thrips im Labor zeigten, dass es den Geruch von drei flüchtigen Kohlenwasserstoffen an die männlichen Zapfen anlockt. Dies sind β-Myrcen (β-Myrcen), die etwa 90% der Gesamtmenge der vom erhitzten Klumpen emittierten Geruchsstoffe darstellen, und zwei Substanzen aus der Ocimen-Gruppe (Ocimen), die jeweils etwa 2% der emittierten Mischung ausmachen. Oscimen in Konzentrationen, die in männlichen Zapfen beobachtet werden, ziehen immer Thrips an, und Myrcen zieht sie nur in kleinen Konzentrationen an (wie in unbeheizten männlichen oder weiblichen Zapfen),und in großen (wie in beheizten männlichen Zapfen) – erschreckt nicht nur Thripse, sondern ist auch giftig für sie.

Nach den Autoren der Studie könnten die von Pflanzen sezernierten Geruchsstoffe zunächst dazu dienen, pflanzenfressende Insekten (insbesondere Pollen und Keimknospen) abzuschrecken und erst später die entgegengesetzte Rolle – die Rolle des Köders – einzunehmen. In diesem Fall sehen wir ein Zwischenstadium der Evolution der Mechanismen zur Anlockung von Bestäubern durch Pflanzen, die bis heute überlebt haben.

Die Ausscheidung von bestäubten Pflanzenstoffen, die potentielle Bestäuber abschrecken, wurde bereits bei Blütenpflanzen, nämlich bei der südeuropäischen Orchidee beobachtet Ophrys sphegodesbetrügen männliche einzelne Bienen Andrena NigroaeneaWer nimmt die Orchideenblüte für das Weibchen und versucht, sich damit zu paaren (siehe die Zusammenfassung des Artikels zur Maximierung des Fortpflanzungserfolgs in der Zeitschrift Ökologen). Die regelmäßige Ausscheidung von Bestäubern durch männliche Pflanzen und ihre Anziehung durch weibliche Pflanzen, die einen ähnlichen Geruch ausstrahlen, wurde jedoch bisher nicht in Pflanzen festgestellt.

Olle Pellmyr, Spezialist für Pflanzenbestäubung an der Universität von Idaho in Moskau (Moskau), glaubt, dass solche komplexen Manipulationenmit Bestäubern können sie auch in anderen insektenbestäubten Pflanzen gefunden werden, insbesondere in Feigen, die in komplexer Weise von Wasp-Nüssen bestäubt werden.

Quelle: Irene Terry, Gimme H. Walter, Chris Moore, Robert Römer, Craig Hull. Geruchsvermittelte Push-Pull-Bestäubung in Cycads (Volltext) // Wissenschaft. 2007. V. 318. P. 70.

Siehe auch:
1) Lebende Fossilien haben heißen Sex (Pressemitteilung der Universität von Utah).
2) Führende Bestäuber von Elizabeth Pennisi // ScienceNOW tägliche Nachrichten, 04.10.2007.
3) I. Terry, C. J. Moore, G. H. Walter, P. I. Forster, R. B. Roemer, J. D. Donaldson, P. J. Machin. Assoziation von Kegel-Thermogenese und flüchtigen Stoffen mit Bestäuberspezifität in Macrozamia cycads // Pflanzensystematik und Evolution. 2004. V. 243. P. 233-247. (Eine Zusammenfassung des Artikels, in dem die Wechselwirkung dieser Art von Zykloiden mit Thrips zum ersten Mal beschrieben wird.)
4) Dennis W. Stevenson, Knut J. Norstog, Priscilla K. S. Fawcett. Bestäubungsbiologie der Cycaden (Artikel über die Bestäubung von Palmfarnen auf dem Gelände der United Society of Palm und Cyclopathic Fans in Florida).

Petr Petrow


Like this post? Please share to your friends:
Schreibe einen Kommentar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: