Philip Miller i Arthur Dobbs byli pionierskimi przyrodnikami, którzy rozpoznali i ocenili rolę owadów w rozmnażaniu roślin. Od tego czasu wiele się nauczyliśmy, dlatego dziś zestawy roślin i zapylaczy są uważane za jeden z najlepszych przykładów mutualizmu, czyli relacji między dwoma gatunkami, które przynoszą korzyści obu. „Mutualizm” odwołuje się do szlachetnych koncepcji, takich jak współpraca, praca zespołowa, jedność i dobro wspólne; więc analogie z ludzkim zachowaniem były zbyt kuszące. Anarchista Piotr Kropotkin (1842-1921) przytoczył przykłady mutualizmu w świecie przyrody jako argumenty przeciwko bezwzględnej konkurencji w społeczeństwach ludzkich, podczas gdy ekolog Warder Clyde Allee (1885-1955) i współpracownicy w swoich wpływowych Principles of Animal Ecology w omawianiu mutualizmu często nawiązywali do ludzkiej współpracy (Boucher i in., 1982).
Wzmacnianie współpracy na sowiecki sposób © Nikolai N. Pomansky (1887−1935), Wikimedia commons.
Te porównania z ludzkimi wartościami mogą zniekształcić prawdziwy charakter mutualizmu w świecie przyrody, jak ma to miejsce w przypadku zapylania. Współpraca jest niewielka: rośliny wydzielają jak najmniej pyłku i nektaru, ponieważ produkty te są metabolicznie drogie; czasami oszukują, nie dając żadnej nagrody odwiedzającym kwiaty. Z drugiej strony zapylacze zużyłyby tyle zasobów, ile to możliwe, bez altruistycznego uwzględnienia potrzeb roślin. Zamiast współpracy ten typ relacji najlepiej opisać jako wzajemny wyzysk (Westerkamp, 1996). Lub, jak ujęli to Danforth i in. (2019): „Zapylacze są jak nadmiernie wymagający kochankowie – czasami wspaniale jest mieć ich w pobliżu, ale jeśli nie mają żadnych ograniczeń, mogą przejąć kontrolę nad twoim życiem i je zrujnować”.
Rośliny znajdują się w niełatwej sytuacji: muszą przyciągać owady do przenoszenia pyłku, ale muszą oszczędnie nagradzać owady, w przeciwnym razie nagrody szybko się wyczerpią. Aby rozwiązać ten dylemat, wiele gatunków wyewoluowało szereg adaptacji regulujących dostęp do pyłku i nektaru oraz zniechęcających kwietnych złodziei (konsumentów, którzy nie zapylają). Niektóre rośliny wykluczają nieodpowiednich gości, ograniczając swój pyłek do wyspecjalizowanych zapylaczy wibrujących; inne polegają na wybuchowym uwalnianiu pyłku, podczas gdy jeszcze inne wybierają drogę majsterkowania morfologicznego, tak jak kwiaty motylkowate.
Kwiaty motylkowate mają pięć płatków: duży na górze, zwany żagielkiem (znany również jako vexillum lub płatek sztandarowy), dwa wklęsłe po bokach (skrzydełka) i dwa u podstawy: są one sklejone ze sobą, aby tworzyć „łódeczkę”, która otacza narządy rozrodcze.
Części kwiatu motylkowatego: 1. Żagielek; 2. Skrzydełka; 3. Łódeczka © Kembangraps, Wikimedia Commons.
Kwiaty motylkowe są powszechne w podrodzinie Papilionoideae (lub Faboideae) z rodziny roślin strączkowych (Fabaceae). Nazywa się je kwiatami motylkowymi, od ich podobieństwa do motyli – po łacinie papilio. Papilionoideae obejmuje około 14 tysięcy gatunków, czyli ponad 70% wszystkich roślin strączkowych. Występują w różnych siedliskach, a wiele z nich stanowi ważne źródło pożywienia dla ludzi i zwierząt, np. soja (Glycine max), fasola (Paseolus spp.), koniczyna (Trifolium spp.), lucerna (Medicago sativa) i orzeszki ziemne (Arachis hipogaea).
Wydaje się, że niezgrabne kształty kwiatów motylkowatych zostały zaprojektowane tak, aby nieco utrudniać życie zapylaczom. Nie po to, żeby ich całkowicie zniechęcić – to byłoby samobójstwem – ale żeby zmusić ich do ciężkiej pracy na swoją nagrodę. Aby uzyskać dostęp do nektaru, odwiedzający musi chwycić kwiat, popchnąć łódeczkę w dół, jednocześnie rozchylając boczne skrzydła, co wymaga skomplikowanego wykrzywienia odnóży i jamy gębowej. Manewry te odsłaniają piętno (części żeńskie) i pylniki (części męskie), które dotykają odwiedzającego i zapewniają przenoszenie pyłku.
Zapylanie konopi indyjskich (Crotalaria juncea). a: Megachile bicolor chwytający żuchwami podstawę żagielka; b, c: M. bicolor i M. lanata napierają odnóżami i odwłokiem na skrzydełka, tak aby znamię i pylniki dotykały zbierającej pyłek szczeciny pszczół; d: pszczoła stolarska Xylocopa fenestrata powtarzająca proces © Kumar i in., 2019:
Operacje te wymagają siły i techniki; goście, którzy nie mają aparatu fizycznego lub wystarczającej mocy, tacy jak motyle i muchy, są w większości wykluczeni z kwiatów motylkowatych. Kolibry i inne ptaki również są zakazane, ponieważ nie mogą otworzyć płatków dziobami, a łódeczki nie są wystarczająco duże, aby wylądować (Westerkamp, 1997). Tylko pszczoły, i to tylko te większe, są w stanie sprostać temu wyzwaniu. Obserwuj, jak trzmiele sprawnie poruszają się wokół kwiatów łubinu (Lupinus sp.) poniżej i zwróć uwagę na strukturę – łódeczkę – wystającą pomiędzy skrzydełkami, gdy trzmiele je rozpychają. Po dotknięciu łódeczki trzmiele zostają obsypane pyłkiem.
Łubin i trzmiele:
Poniżej pszczoła miesierkowata (rodzina Megachilidae) pokazuje pracę wymaganą do uzyskania nektaru z kwiatu konopi indyjskiej, Crotalaria juncea
Pszczoła miesierkowata i konopie indyjskie:
Kwiaty motylkowate blokują mniej pożądanych gości, oszczędzając pyłek i nektar dla niezawodnych większych pszczół. Nic więc dziwnego, że tak wiele gatunków roślin przyjęło ten estetycznie osobliwy, ale bardzo efektowny kształt kwiatu.
Link do oryginału: https://whyevolutionistrue.com/2024/02/24/readers-wildlife-photos-2050/
Why Evolution Is True, 24 lutego 2024
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
| Chief editor: | Hili |
| Webmaster:: | Andrzej Koraszewski |
| Collaborators: | Jacek Chudziński, Hili, Małgorzata Koraszewska, Andrzej Koraszewski, Henryk Rubinstein |