Γιατί βουίζουν οι μέλισσες;

Τα φυτά και οι επικονιαστές των εντόμων ασχολούνται συνεχώς με την ώθηση και την έλξη της εξέλιξης. Οι μέλισσες βουίζουν εξαιτίας μιας τέτοιας αλληλεπίδρασης, καθώς το βουητό τους επιτρέπει να έχουν πρόσβαση στο νέκταρ από το φυτό.

Το βουητό ξεκίνησε, όπως πολλά ενδιαφέροντα πράγματα, ως μια ιστορία αγάπης. Ξεκίνησε κάπου μεταξύ 90 και 125 εκατομμυρίων ετών πριν, και προχώρησε σε κρίσεις και ξεκίνησε για εκατομμύρια χρόνια. Τα αγγειόσπερμα, ή τα ανθοφόρα φυτά, προέρχονται από εκείνη την εποχή. Η γενεαλογία των φυτών μπορεί να ανιχνευθεί μεταξύ 400 και 500 εκατομμυρίων ετών πριν, με μονοκύτταρα γαλαζοπράσινα φύκια να επιπλέουν ελεύθερα στους θερμούς ωκεανούς της Ορδοβίκιας.

Αλλά τι σχέση έχει μια ιστορία 500 εκατομμυρίων ετών στην εξέλιξη των φυτών με το πέταγμα μιας μέλισσας;

Τα ανθοφόρα φυτά ήταν πιο μοναδικά τότε, όχι τόσο παραγωγικά όσο αυτό που βλέπουμε σήμερα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι περίπου το 80% όλων των φυτών είναι ανθοφόρα φυτά, αλλά τα αγγειόσπερμα ξεκίνησαν με μόνο μια χούφτα ειδών να εισβάλλουν γενναία στον κόσμο της βοτανικής σεξουαλικής αναπαραγωγής.

Το άλλο μισό της ιστορίας αγάπης σχετίζεται με τα έντομα. Οι προκάτοχοι των εντόμων, εξάποδα, προήλθαν επίσης κατά την Ορδοβικανή περίοδο. Τα πρώτα απολιθώματα εντόμων είναι 400 εκατομμυρίων ετών και διαφοροποιήθηκαν πάρα πολύ μετά την άνθιση των Αγγειόσπερμων. Τα έντομα δεν έχουν εξελιχθεί μόνο για να επικονιάζουν τα ανθοφόρα φυτά, αλλά μια μεγάλη ποικιλία από αυτά κάνει ακριβώς αυτό. Είναι δύσκολο να καταλάβουμε τι ήρθε πρώτο, ο επικονιαστής ή η γύρη, αλλά αυτή η ιστορία αγάπης είναι σίγουρα ενδιαφέρουσα.

Πώς λειτουργεί η σεξουαλική αναπαραγωγή στα φυτά;

Η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι μια δαπανηρή υπόθεση και το ζωντανό βασίλειο εξακολουθεί να είναι διχασμένο σε αυτήν. Δεν ισχύει ότι η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι απαραίτητη για την εξέλιξη. Η διαφοροποίηση μεταξύ των οργανισμών μπορεί να παραχθεί και να διατηρηθεί μέσω της ασεξουαλικής αναπαραγωγής επίσης!

Η σεξουαλική αναπαραγωγή στα φυτά απαιτεί έναν επικονιαστή, είτε είναι ο άνεμος, το νερό, τα πουλιά ή οι μέλισσες.

διαδικασία αναπαραγωγής και βλάστησης φυτών στο διάγραμμα περίγραμμα άγριας ζωής. Εκπαιδευτικό σχέδιο με ετικέτα με διανυσματική εικονογράφηση στιγμής γονιμοποίησης, μέλισσας και λουλουδιών. Στίγμα, ωοθήκη και ωάριο." width="1000" height="938" srcset="https://www.scienceabc.com/wp-content/uploads/2022/05/Pollination-as-plant-reproduction-and- vegetation-process-in-wildlife-outline-diagram.jpg 1000w, https://www.scienceabc.com/wp-content/uploads/2022/05/Pollination-as-plant-reproduction-and-vegetation-process-in -wildlife-outline-diagram-300x281.jpg 300w, https://www.scienceabc.com/wp-content/uploads/2022/05/Pollination-as-plant-reproduction-and-vegetation-process-in-wildlife- outline-diagram-768x720.jpg 768w" sizes="(max-width:1000px) 100vw, 1000px"> Η επικονίαση είναι η διαδικασία μετατόπισης της γύρης από τους ανθήρες στο στίγμα ενός άλλου λουλουδιού ή του ίδιου. Πολλοί παράγοντες μπορούν να αναλάβουν η διαδικασία της επικονίασης· σε αυτήν την εικόνα, το λουλούδι επικονιάζεται από έντομα από μια μέλισσα. (Φωτογραφία :VectorMine/Shutterstock)

Δεν είναι όλα τα φυτά ανθοφόρα. Τα βρύα και άλλα βρυόφυτα συμμετέχουν σε μια διαδικασία που ονομάζεται εναλλαγή γενεών και τα γυμνόσπερμα διαχέουν τη γύρη μέσω των κουκουνιών.

Αν έχετε παρακολουθήσει ποτέ ένα μάθημα βιολογίας της 7ης δημοτικού, πιθανότατα έχετε μια ξεκάθαρη ιδέα στο μυαλό σας για το πώς μοιάζει ένα λουλούδι, ίσως το λουλούδι του ιβίσκου, με τη σαφή γύρη και το στίγμα του. Τα λουλούδια και οι επικονιαστές μπορούν να πάρουν μια τεράστια ποικιλία σχημάτων και μορφών. Για παράδειγμα, τα άνθη του γρασιδιού σε μικροσκοπικές τούφες, και μερικά ακόμη και γονιμοποιούνται από μικροσκοπικά μυρμήγκια.

Η στήριξη σε έναν επικονιαστή είναι γεμάτη επιπλοκές. Από ποια πλευρά θα φυσήξει ο άνεμος; Θα μεταφέρει το ρέμα τη γύρη στο σωστό μέρος; Δεν υπάρχει καμία εγγύηση ότι η γύρη ενός λουλουδιού θα καταλήξει στο στίγμα ενός άλλου.

Οι αβιοτικοί επικονιαστές είναι αρκετά αναξιόπιστοι, αλλά τι γίνεται με τους βιοτικούς επικονιαστές;

Εσύ ξύνεις την πλάτη μου και εγώ τη δική σου:πώς λειτουργεί η επικονίαση;

Τα ανθοφόρα φυτά κάνουν τους επικονιαστές να κάνουν την προσφορά τους χρησιμοποιώντας ένα βασικό δέλεαρ:το νέκταρ. Αυτός ο πλούσιος σε ζάχαρη πόρος που μεταβολίζεται εύκολα είναι κάτι σπάνιο σε ένα περιβάλλον, παρέχοντας στα έντομα μια γρήγορη έκρηξη ενέργειας χωρίς να χρειάζεται να αφομοιώσουν σύνθετους υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και άμυλα.

Αυτό κάνει την επικονίαση μια αμοιβαία επωφελής υπόθεση. Τα έντομα ξεσκονίζονται με γύρη όταν εξάγουν νέκταρ από το λουλούδι και όταν προχωρά στο επόμενο λουλούδι, εναποθέτει τη γύρη και συλλέγει περισσότερο νέκταρ.

Τα φυτά προσαρμόζονται συχνά για να προσελκύουν συγκεκριμένους επικονιαστές, οι οποίοι έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να συναντήσουν άλλο λουλούδι του ίδιου είδους τους. Αυτές οι προσαρμογές περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά όπως τα νέκταρια με βαθιά πήξη, στα οποία μπορούν να έχουν πρόσβαση μόνο οι πεταλούδες με μακριά επιστόμια που μοιάζουν με σωλήνα. Αυτή η εξειδίκευση μπορεί να περιλαμβάνει ακόμη και σημάδια UV σε πέταλα λουλουδιών, ορατά μόνο στα επιλεγμένα λίγα έντομα που μπορούν να τα δουν.

Όταν η «αγάπη» ανταποκριθεί, και οι δύο οργανισμοί χάνουν λίγο, αλλά κερδίζουν πολλά! Το πρόβλημα προκύπτει όταν η εξαπάτηση εμπλέκεται στο οικοσύστημα.

Μια μικρή τρύπα κοντά στη βάση του λουλουδιού που έκανε ένας ληστής νέκταρ. Η ληστεία με νέκταρ μπορεί να βλάψει το φυτό και οι επικονιαστές μερικές φορές αποφεύγουν τα λουλούδια που έχουν ληστευτεί πολύ. (Φωτογραφία:Jenis Patel/Creative commons)

Οι ληστές νέκταρ είναι απατεώνες που ανοίγουν τρύπες στη βάση των λουλουδιών, βγάζοντας νέκταρ χωρίς να μπουν στο λουλούδι και ξεσκονίζονται με γύρη. Υπάρχουν και απατεώνες από αυτές τις απατεώνες. Οι δευτερεύοντες ληστές νέκταρ επισκέπτονται τις τρύπες και κλέβουν νέκταρ μετά την ολοκλήρωση της σκληρής δουλειάς να τις ληστέψουν την πρώτη φορά.

Η ληστεία του νέκταρ δεν έχει κανένα όφελος για το φυτό. Χάνει νέκταρ χωρίς να αποκτά επικονίαση. Για προστασία από απατεώνες, επιλέγονται προσαρμογές που αποθαρρύνουν τους ληστές—όπως λουλούδια με σήμανση υπεριώδους ακτινοβολίας και νέκταρ με βαθιά πήξη.

Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι τα λουλούδια δεν ξεκινούν με την πρόθεση να γονιμοποιηθούν από ένα συγκεκριμένο έντομο. Τα λουλούδια που επικονιάζονται επιτυχώς από έναν συγκεκριμένο επικονιαστή είναι σε θέση να περάσουν τα γονίδια που τα έκαναν ελαφρώς πιο πιθανό να γονιμοποιηθούν από τον ίδιο συγκεκριμένο επικονιαστή. Σε πολλές γενιές, αυτό το φαινόμενο επιλέγεται ξανά και ξανά, μεγεθύνοντας και καταλήγοντας σε αυτό που αναφέρεται ως συνεξέλιξη . Αυτή η συνεξέλιξη καθοδηγείται από την κούρσα εξοπλισμών μεταξύ του λουλουδιού, του ληστή του νέκταρ και του επικονιαστή.

Μια τέτοια στρατηγική προσαρμογής επικονίασης που συνδέει ορχιδέες και μέλισσες είναι γιατί οι μέλισσες βουίζουν.

Βοηθητική επικονίαση:Γιατί βουίζουν οι μέλισσες

Ορισμένα άνθη έχουν ανθήρες (όργανα γύρης) με βαθιά πήξη. Ο θώρακας της μέλισσας έχει θωρακικούς μύες που συστέλλονται, στέλνοντας δονήσεις στο κεφάλι, την κοιλιά και το πόδι, δίνοντας στις μέλισσες το χαρακτηριστικό τους βόμβο. Οι δονήσεις της μέλισσας μετατοπίζουν τα πέταλα, επιτρέποντας στους ανθήρες να απελευθερωθούν.

Υπάρχει μια ολόκληρη σειρά από λουλούδια που ενεργοποιούνται με βουητό και μέλισσες που ενεργοποιούν το βουητό. Μερικές μέλισσες επισκέπτονται πολλαπλά λουλούδια που ενεργοποιούνται από βόμβους, αλλάζοντας την ποσότητα δόνησης των μυών τους και αλλάζοντας το βουητό τους για κάθε λουλούδι. Είναι ενδιαφέρον ότι οι μεγάλες και οι μικρές μέλισσες μπορούν να παράγουν δονήσεις στο ίδιο εύρος συχνοτήτων, απλώς με διαφορετικά πλάτη.

Η ανακάλυψη της εμβιομηχανικής της επικονίασης με βόμβους ήταν μια πρόκληση. Είναι εύκολο να μετρηθεί πόσο δονούνται οι μέλισσες, αλλά είναι δύσκολο να εκτιμηθεί πόσο από αυτή τη δόνηση μεταφέρεται στο λουλούδι. Επιπλέον, όταν οι ανθήρες εκραγούν ελεύθεροι, εκτοξεύουν και τη γύρη τους. Μπορεί να υπάρχουν ηλεκτροστατικές δυνάμεις μεταξύ των κόκκων γύρης, αλλά αυτό δεν έχει γίνει ακόμη πλήρως κατανοητό. (Πηγή)

Συνεξέλιξη σε Bees and Flowers

Η πολυπλοκότητα της διαδικασίας επικονίασης με βόμβους αποκαλύπτει τον βαθμό στον οποίο η αλληλεπίδραση μεταξύ δύο ειδών σε διαφορετικά taxa μπορεί να επηρεάσει την εξέλιξη του άλλου. Η μέλισσα και το λουλούδι ζουν σε αντίθετες πλευρές του μεταφορικού δέντρου της ζωής, αλλά επειδή αλληλοβοηθούνται, η μέλισσα επηρεάζει το σχήμα του λουλουδιού και το αντίστροφο.

Λοιπόν, γιατί η μέλισσα βουίζει; Γιατί το λουλούδι το απαιτεί!