POLLINATORS: TYPY A JEJICH VLASTNOSTI, VÝZNAM - BIOLOGIE

Tyto opylovači jsou odpovědné biotické činitele pohlavního rozmnožování rostlin, které potřebují k dopravě a výměnou pylu mezi jejich mužských a ženských květinových struktur. Většina rostlin angiospermu závisí na opylování na obratlovcích nebo bezobratlých.

Rostliny mohou být opylovány biotickými nebo abiotickými činiteli. Abiotická činidla nevytvářejí vztahy s rostlinou a mohou to být vítr nebo voda. Na druhé straně v biotickém opylení se podílí druhý organismus, opylovač, který pravidelně navštěvuje květ a navazuje interakci květina-opylovač.

Včelí návštěvní květina (Zdroj: pixabay.com/)

Vztah mezi květem a jeho opylovačem je vzájemný, protože obecně existuje nějaký druh atraktantu (pach a barva) nebo přímá odměna (nektar a pyl) pro opylovače, zatímco květina používá zvíře k přepravě pylu a reprodukci..

Většina opylovačů jsou „všeobecné“ druhy, které navštěvují širokou škálu různých druhů rostlin. Některé však mají výhradní preference pro konkrétní druhy rostlin a ty se nazývají „specialisté“. Rostliny navštívené těmito odborníky mají komplexní a specifické úpravy interakce s jejich opylovačem.

Různé typy opylovačů způsobují divergenci v květních vlastnostech, mezi které patří morfologie, vůně a barva, velikost, odměna, fenologie. Každá vlastnost je efektivně vybrána pro potřeby odměňování konkrétních skupin opylovačů.

Rudolf Jakob Camerarius byl první, kdo pozoroval opylování v bisexuálních květech v roce 1694. Avšak právě Dobbs a Müller v letech 1750 a 1751, kteří podrobně popsali křížové opylení a význam zvířat, jako je hmyz, při přepravě pylu., razení termínu „opylovače“.

Druhy a jejich vlastnosti

V současné době jsou známy čtyři typy biotických opylovačů: hmyz, ptáci, savci a druh plazů.

-Přehledy

U hmyzu jsou květiny strukturou schopnou uspokojit velkou část jejich nutričních potřeb a získávat velkou část energie, kterou potřebují, ze sacharidů v nektaru nebo pylu.

Brouci

Brouci jsou nejméně specializovanou skupinou hmyzu v opylení a obvykle navazují vztahy s květinami z tropických oblastí. Tento hmyz může extrahovat nektar a pyl pouze z plochých, otevřených květů, protože nemají specializované struktury úst.

Brouci kvetoucí mají těla pokrytá chlupy a šupinami, které jsou velmi užitečné pro přilnavost pylových zrn. Rostliny rodu Magnolia navštěvuje mnoho brouků.

Mouchy

Mouchy nebo diptera jsou více specializovanými opylovači než brouci: díky své malé velikosti se dostanou do nitra květů většiny druhů a protože mají specializované čelisti, mohou snadno krmit nektar.

Tento hmyz je zodpovědný za opylení druhů rostlin, které vzkvétají v nepříznivých podmínkách.

Největší kvetoucí rostlina na světě, Amorphophallus titanum, známá jako „květ mrtvola“, je typicky opylována mouchami, které jsou přitahovány k nepříjemnému zápachu vycházejícímu z květu.

Hymenoptera

Bee on Sunflower flower (Zdroj: pixabay.com/)

Hymenopterany patří mezi nejrozvinutější, specializované a ekonomicky důležité opylovače. Tato skupina zahrnuje vosy, mravence a včely.

Vosy

Vosy mají nejrůznější životní cykly a mají mechanismy opylování velmi podobné mechanismům mouch. Nemají skvělé orální specializace, proto mají přístup pouze k nejotevřenějším květům.

Vosy, jako mouchy, hledají nektar a pyl jako součást své stravy, ale nejsou tak specializované jako včely a rozpoznávají pouze jednu barvu a vůni květin. Tento hmyz představuje složité společnosti: přinášejí potravu svým mladým, kteří si mohou po požití nektaru olíznout čelisti.

V tropech byly varovány pollingující druhy orchidejí, jako je Celosía argentea, avšak dosud nebyly nalezeny žádné druhy rostlin, které byly opylovány pouze osami.

Mravenci

Mravenec, který navštíví květ (Zdroj: pixabay.com/)

Mravenci se zajímají hlavně o cukr v květech, buď o květ sám o sobě nebo o nektary. Přesto jsou tak malé, že mohou vstoupit a opustit květiny, aniž by se dotkly prašníků nebo stigmatu, a zdá se, že jejich tvrdá, voskovaná těla nepřilepí značné množství pylu, aby mluvila o opylovačích činidlech.

Mravenci jsou považováni za nektarové zloděje spíše než za opylovače, takže rostliny vyvinuly nespočet mechanismů, které jim brání v přístupu k květu.

Mravenci jsou hlavně spojeni s opylováním rostlin v pouštních oblastech. Příkladem je návštěva květů sukulentního polykarponu, aby olízli nektar, kterým také nesou pyl.

Včely

Včely jsou skupinou hmyzu nejlépe přizpůsobeného pro opylení. Taková zvířata mají širokou škálu chování, od nejjednodušších (jako jsou paraziti nebo osamělé včely) po nejsložitější s vysoce strukturovanými a hierarchickými společnostmi.

Život včel je zaměřen na jejich funkci opylovačů, důkazem toho jsou jejich funkční a morfologické charakteristiky, které umožňují najít a sbírat nektar a pyl. Mají velký čich, což jim pomáhá rozlišovat mezi druhy květin, které často navštěvují.

Mohou vytvářet vůně na květinu, aby ukázaly cestu z úlu na ostatní včely; tyto značky se mohou lišit od 1 do 20 metrů v závislosti na druhu.

Kromě toho mají „komunikační“ strategie podobné klikatému tanci, který používají k označení ostatním včelám v úlu umístění květiny, její nutriční obsah, směr a vzdálenost.

Včely jsou citlivé na sezónnost, protože většina z nich používá slunce k udržení své orientace.

Lepidoptera

Monarch Butterfly na návštěvě květiny (Zdroj: pixabay.com/)

Lepidoptera zahrnuje můry i motýly, které jsou odděleny spíše rozdílem v chování než v morfologii. Motýli jsou ve zvyku každodenní, zatímco můry jsou za soumraku nebo v noci.

Nejzákladnější druhy mají čelisti pro žvýkání pylu, zatímco ty vyvinutější mají výlučně dlouhou a tenkou sací trubici. Většina motýlů se živí pylem extrahovaným z květů pomocí jejich sací trubice ve tvaru úst nebo aparátu.

Čichová přitažlivost hraje důležitou roli v květinách, které opylují můry, zaplavují tropický noční vzduch ohromujícími vůněmi, které můry rozeznávají.

Druhy navštívené těmito Lepidoptera mají obvykle knoflíky zavřené během dne a otevřené v noci, aby umožnily vstup opylovače.

- Bezobratlí

Na africkém a americkém kontinentu mají velký význam opylovači obratlovců. Jsou to zvířata mnohem větší než hmyz, obvykle teplokrevný a s různými výživovými potřebami.

Tyto opylovače potřebují velká množství látek, jako jsou bílkoviny, uhlohydráty a tuky s vysokým obsahem kalorií, takže nutriční požadavek je obvykle pokryt jiným zdrojem potravy.

Existuje jen málo případů ptáků a netopýrů, kteří se živí pylem, aby plně pokryli jejich potřebu bílkovin.

Orioly, kolibříci a dokonce i tropická datle mají špičku jazyka s vysoce specializovanými třásněmi ve sbírce nektaru a pylu, takže se předpokládá, že se tyto specializované struktury a květinové struktury mohly vyvinout společně.

Kolibříci

Hummingbird (Zdroj: pixabay.com/)

Kolibříci jsou hlavní ptáci s charakterem opylovače. Mají malá těla a extrémně aktivní metabolismy, a proto jsou schopni provádět četné zájezdy v rozlehlých květinových polích, aby uspokojily jejich vysoké nutriční požadavky.

Kolibříci jsou teritoriální ptáci, kteří jsou schopni silně bránit květiny s vysokým obsahem nektarů, zejména v období rozmnožování.

Květy, které upřednostňují kolibříci, jsou ty, které visí, vystavují jejich orgány volnému prostoru a mají velké květináče nektaru uvnitř květu. Příkladem těchto květů jsou květiny rodu Heliconia.

Netopýři

Obrázek přes naturalista.mx

Netopýři mají, podobně jako ptáci, drsný povrch s velkou kapacitou pro transport pylu. Tato zvířata se rychle pohybují a cestují na velké vzdálenosti, když se krmí. Pyl byl nalezen ve výkalech netopýrů z rostlin vzdálených více než 30 km.

Netopýři specializující se na konzumaci pylu nebo nektaru mají obrovské oči, důležitější čich než obvykle (septate) a méně rozvinutý sonarový aparát.

Někteří mají schopnost vznášet se nebo udržovat let, zatímco konzumují pyl z květů, což je vlastnost podobná kolibříkům.

Většina netopýrů na americkém kontinentu, stejně jako u rodu Leptonycteris, pokrývá veškerou potřebu bílkovin z pylu, což je dostatečné jak kvantitou, tak kalorickou kvalitou.

Důležitost

Vztahy rostlin-opylovače jsou jedním z nejdůležitějších druhů interakce rostlin-zvíře v přírodě. Rostliny nemohly produkovat semena a rozmnožovat se, pokud by to nebylo pro opylovače, a bez rostlin by opylovače nemohly živit nektar, takže populace zvířat i rostlin by bez této interakce zmizela.

Biotické opylení je klíčovým prvkem biologické rozmanitosti ve většině skupin rostlin a dokonce i zvířat, a je důležitou ekosystémovou službou pro člověka, protože velká část spotřeby obilovin závisí na biotickém opylování kultivarů..

Biotické opylení je nezbytné pro většinu divokých rostlin, které také poskytují potravu a výživu mnoha dalším organismům, na nichž člověk závisí.

Pokles populací opylovače by automaticky znamenal drastický pokles druhů rostlin, jejichž reprodukce na nich závisí.

Včely Apis mellifera jsou jedním z ekonomicky nejcennějších opylovačů pro obilné monokultury na celém světě, důležité také pro kávu, ovoce a jiné osivo.

Reference

Faegri, K., & van der Pijl, L. (1979). Principy ekologie znečišťování (3. vydání). Pergamon Press.
Rosas-Guerrero, V., Aguilar, R., Martén-Rodríguez, S., Ashworth, L., Lopezaraiza-Mikel, M., Bastida, JM, & Quesada, M. (2014). Kvantitativní přehled syndromů opylování: Předpovídají květinové vlastnosti účinné opylovače? Ecology Letters, 17 (3), 388–400.
Feilhauer, H., Doktor, D., Schmidtlein, S., & Skidmore, AK (2016). Mapování typů opylení s dálkovým průzkumem. Journal of Vegetation Science, 27 (5), 999-1011.
Vizentin-Bugoni, J., Maruyama, PK, de Souza, CS, Ollerton, J., Rech, AR, & Sazima, M. (2018). Sítě rostlinných opylovačů v tropech: přehled. V publikacích W. Údajeilado a V. Rico-Gray (Eds.), Ekologické sítě v tropech (str. 73–91). Springer International Publishing.
Ulfa, AM, Purnama, RC a Wulandari, Y. (2018). Výsadba zahrad na podporu opylovačů hmyzu. Conservation Biology, 1 (3), 169–174.
Nicholls, CI, & Altieri, MA (2013). Biologická rozmanitost rostlin zvyšuje včely a další opylovače hmyzu v agroekosystémech. Přezkoumání. Agronomy for Sustainable Development, 33 (2), 257–274.
IPBES. (2017). Hodnotící zpráva mezivládní vědecké politiky. Platforma biodiverzity a ekosystémových služeb pro opylovače, opylování a výrobu potravin. (SG Potts, VL Imperatriz-Fonseca a HT Ngo, Eds.), Mezivládní vědecko-politická platforma pro biodiverzitu a ekosystémové služby (IPBES).
Frankel, R., a Galun, E. (1977). Mechanismy znečišťování, rozmnožování a šlechtění rostlin (svazek 2).
Ollerton, J., Winfree, R., & Tarrant, S. (2011). Kolik kvetoucích rostlin je opylováno zvířaty? Oikos, 120 (3), 321–326
Garibaldi, LA, Steffan-dewenter, I., Winfree, R., Aizen, MA, Bommarco, R., Cunningham, SA, Carvalheiro, LG (2013). Divoké opylovače zvyšují ovocnou sadu plodin bez ohledu na hojnost včel. Science, 339 (květen), 1608–1611.
Kearns, CA, a Inouye, DW (1997). Rostliny, biologie ochrany kvetení a hodně se dozvíte o opylovačích a rostlinách. Conservation Biology, 47 (5), 297–307.
Klein, AM, Vaissière, BE, Cane, JH, Steffan-Dewenter, I., Cunningham, SA, Kremen, C., & Tscharntke, T. (2007). Význam opylovačů v proměně krajiny pro světové plodiny. Sborník královské společnosti B: Biological Sciences, 274 (1608), 303–313.

POLLINATORS: TYPY A JEJICH VLASTNOSTI, VÝZNAM - BIOLOGIE - 2025