Прилепи и покритосеменни. Опрашване на цветя от прилепи

Крайната задача на едно типично цвете е образуването на плодове и семена. Това изисква два процеса. Първият е. След това настъпва самото оплождане - появяват се плодове и семена. Нека разгледаме по-нататък какво съществува.

Главна информация

Опрашване на растенията - етап, върху които се прехвърлят дребни зърна от тичинките към близалцето. Той е тясно свързан с друг етап от развитието на културата - формирането на репродуктивния орган. Учените са установили два вида опрашване: алогамия и автогамия. В този случай първият може да се извърши по два начина: гейтоногамия и ксеногамия.

Характеристики

Автогамия - чрез пренасяне на зърна от тичинките върху близалцето на един репродуктивен орган. С други думи, една система самостоятелно извършва необходимия процес. Алогамията е кръстосано пренасяне на зърна от тичинките на един орган към близалцето на друг. Гейтоногамията включва опрашване между цветя на едно и също цвете, докато ксеногамията включва опрашване между цветя на различни индивиди. Първият е генетично подобен на автогамията. В този случай в един индивид се извършва само рекомбинация на гамети. По правило такова опрашване е типично за многоцветни съцветия.

Ксеногамията се счита за най-благоприятна в генетичния си ефект. Това опрашване на цъфтящи растенияспомага за увеличаване на възможностите за рекомбинация на генетични данни. Това от своя страна осигурява увеличаване на вътревидовото разнообразие и последваща адаптивна еволюция. Междувременно автогамията е от немалко значение за стабилизирането на характеристиките на вида.

Методи

Методът на опрашване зависи от зърнопреносните агенти и структурата на цвета. Алогамията и автогамията могат да се извършат с помощта на едни и същи фактори. Те са по-специално вятър, животни, хора и вода. Най-голямото разнообразие от методи се различава в алогамията. Разграничават се следните групи:

Биологичен - осъществява се с помощта на живи организми. В рамките на тази група има няколко подгрупи. Класификацията се извършва в зависимост от вектора. По този начин се извършва (ентомофилия), от птици (орнитофилия), прилепи(хироптерофилия). Има и други методи - с помощта на мекотели, бозайници и др. В природата обаче те се откриват доста рядко.
Абиотичен - свързан с влиянието на небиологични фактори. В тази група транспортът на зърно се отличава с вятър (анемофилия) и вода (хидрофилия).

Начините, по които се осъществява, се считат за адаптации към специфични условия на околната среда. В генетичен план те са по-малко важни от типовете.

Приспособяване на растенията към опрашване

Нека разгледаме първата група методи. В природата, като правило, се среща ентомофилия. Еволюцията на растенията и носителите на цветен прашец протича паралелно. Ентомофилните индивиди лесно се различават от другите. Растенията и векторите имат взаимни адаптации. В някои случаи те са толкова тесни, че културата не е в състояние да съществува независимо без своя агент (или обратното). Насекомите са привлечени от:

Цвят.
Храна.
Миризма.

Освен това някои насекоми използват цветята като убежище. Например, те се крият там през нощта. Температурата в цветето е по-висока от тази външна среда, с няколко градуса. Има насекоми, които се саморазмножават в културите. Например халцидните оси използват цветя за това.

Орнитофилия

Опрашването от птици се извършва предимно в тропическите райони. В редки случаи орнитофилията се среща в субтропиците. Признаците на цветя, които привличат птици, включват:

Без миризма. Птиците имат доста слабо обоняние.
Венчето е предимно оранжево или червено на цвят. В редки случаи се отбелязва син или лилав цвят. Струва си да се каже, че птиците лесно различават тези цветове.
Голямо количество слабо концентриран нектар.

Птиците често не кацат на цвете, а опрашват, като кръжат до него.

Хироптерофилия

Прилепите опрашват предимно тропически храсти и дървета. В редки случаи те участват в прехвърлянето на зърна в билки. Прилепите опрашват цветята през нощта. Признаците на културите, които привличат тези животни, включват:

Наличие на флуоресцентен бял или жълто-зелен цвят. Може да бъде и кафеникаво, а в редки случаи лилаво.
Наличието на специфична миризма. Наподобява секретите и секретите на мишките.
Цветята цъфтят през нощта или вечерта.
Големите части висят от клоните на дълги стъбла (баобаб) или се развиват директно върху стволовете

Анемофилия

Опрашването на приблизително 20% от растенията в умерения пояс се извършва от вятъра. В открити райони (степи, пустини, полярни територии) тази цифра е много по-висока. Анемофилните култури имат следните характеристики:

Анемофилните култури често образуват големи клъстери. Това значително увеличава шансовете за опрашване. Примерите включват брезови горички, дъбови гори, бамбукови гъсталаци.

Хидрофилия

Такова опрашване е доста рядко в природата. Това се дължи на факта, че водата не е обичайно местообитание за културите. Много от тях са разположени над повърхността и се опрашват предимно от насекоми или с помощта на вятъра. Характеристиките на хидрофилните култури включват:

Автогамия

75% от растенията имат двуполови цветове. Това осигурява независимо пренасяне на зърната без външни носители. Автогамията често е случайна. Това се случва особено при неблагоприятни условия за векторите.

Автогамията се основава на принципа „независимото опрашване е по-добро от никакво опрашване“. Този тип прехвърляне на зърно е познат при много култури. По правило те се развиват в неблагоприятни условия, в райони, където е много студено (тундра, планини) или много горещо (пустиня) и няма вектори.

В природата обаче се среща и редовна автогамия. Тя е постоянна и изключително важна за културите. Например растения като грах, фъстъци, пшеница, лен, памук и други се самоопрашват.

Подтипове

Автогамията може да бъде:

Клейстогамията се среща в различни систематични групикултури (при някои зърнени култури, например).

Птици, слонове и костенурки

Връзката между дърветата и животните най-често се изразява в това, че птици, маймуни, елени, овце, говеда, свине и др., допринасят за разпръскването на семената, но ние ще разгледаме само ефекта на храносмилателните сокове на животните върху погълнатите семена .

Собствениците на жилища във Флорида изпитват силна неприязън към бразилското пиперово дърво (Schinus terebinthifolius), красиво вечнозелено растение, което през декември избуява с червени плодове, надничащи от тъмнозелените, ароматни листа в такива количества, че прилича на падуб. Дръвчетата остават в тази великолепна декорация няколко седмици. Семената узряват и падат на земята, но младите издънки никога не се появяват под дървото.

Пристигайки на големи ята, червеногушите косове се спускат по пиперовите дървета и изпълват пълните си култури с малки плодове. След това пърхат на тревните площи и се разхождат там сред пръскачките. През пролетта отлитат на север, оставяйки множество Визитки, а няколко седмици по-късно дръвчетата пипер започват да никнат навсякъде - и особено в цветните лехи, където косовете търсеха червеи. Уморен градинар е принуден да откъсне хиляди кълнове, за да попречи на дръвчетата пипер да превземат цялата градина. Стомашните сокове на червеногушите косове по някакъв начин влияят на семената.

Преди това в Съединените щати всички моливи бяха направени от хвойново дърво (Juniperus silicicola), което растеше изобилно в равнините на атлантическото крайбрежие от Вирджиния до Джорджия. Скоро ненаситните изисквания на индустрията доведоха до унищожаването на всички големи дърветаи трябваше да потърся друг източник на дърва. Вярно е, че малкото останали млади хвойни достигнаха зрялост и започнаха да дават семена, но нито един издънка не се появи под тези дървета, които в Америка все още се наричат „кедри с молив“ и до днес.

Но шофирането по селските пътища в Южна и Северна Каролина разкрива милиони кедри, растящи в прави редици по протежение на телени огради, където семената им са били пуснати в екскрементите на десетки хиляди врабчета и прерийни птици. Без помощта на пернати посредници хвойновите гори завинаги биха останали само ухаещ спомен.

Тази услуга, която птиците предоставят на хвойната, ни кара да се чудим: до каква степен храносмилателните процеси при животните засягат семената на растенията? А. Кернер установи, че повечето семена, преминавайки през храносмилателния тракт на животните, губят своята жизнеспособност. Rossler има 40 025 семена различни растения, хранени с калифорнийски овесарки, покълнали само 7 бр.

На Галапагоски островипри Западен бряг Южна Америкаотглежда голям, дълготраен многогодишен домат (Lуcopersicum esculentum var. minor), който е от особен интерес, тъй като внимателно научни експериментиса показали, че по-малко от един процент от семената му покълват естествено. Но в случай, че зрелите плодове са били изядени от гигантски костенурки, които живеят на острова и са останали в техните храносмилателни органидве до три седмици или повече, 80% от семената покълват. Експериментите показват, че гигантската костенурка е много важен природен агент, не само защото стимулира покълването на семената, но и защото осигурява тяхното ефективно разпръскване. Освен това учените стигнаха до извода, че покълването на семената се обяснява не с механични, а с ензимни ефекти върху семената, докато преминават през храносмилателния тракт на костенурката.

В Гана Бейкър ( Хърбърт Дж. Бейкър е директор на Ботаническата градина на Калифорнийския университет (Бъркли).) експериментира с покълването на семена от баобаб и колбасово дърво. Той откри, че тези семена практически не покълват без специална обработка, докато множество млади издънки са открити на скалисти склонове на значително разстояние от възрастните дървета. Тези места са били любимото местообитание на павианите, а плодовите сърцевини показват, че те са били включени в диетата на маймуните. Силните челюсти на бабуините им позволяват лесно да дъвчат много твърдите плодове на тези дървета; тъй като плодовете не се отварят сами, без такава помощ семената не биха имали възможност да се разпръснат. Степента на покълване на семената, извлечени от екскременти на павиан, е значително по-висока.

В Южна Родезия расте голямо красиво дърво, Ricinodendron rautanenii, което се нарича още „замбезски бадем“ и „орех Munketti“. Дава плодове с големината на слива, с тънък слой каша, обграждащ много твърди ядки – „годни за консумация, ако можете да ги счупите“, както пише един лесовъд. Дървесината на това дърво е само малко по-тежка от балса (виж глава 15). На пакета със семена, който ми изпратиха, пишеше: „Събрани от слонски изпражнения“. ЕстественоТези семена рядко покълват, но има много млади издънки, тъй като слоновете имат страст към тези плодове. Преминаването през храносмилателния тракт на слон изглежда не оказва никакво механично въздействие върху ядките, въпреки че повърхността на изпратените до мен проби беше покрита с бразди, сякаш направени от върха на подострен молив. Може би това са следи от действието на стомашния сок на слона?

К. Тейлър ми писа, че рицинодендронът, растящ в Гана, дава семена, които покълват много лесно. Въпреки това той добавя, че семената на мусанга може "да се наложи да преминат през храносмилателния тракт на някое животно, тъй като в разсадниците е изключително трудно да ги накарате да покълнат, но в естествени условия дървото се възпроизвежда много добре."

Въпреки че слоновете в Южна Родезия причиняват големи щети на горите на саваната, те също така осигуряват разпространението на определени растения. Слоновете много харесват боб от камилски трън и го ядат в големи количества. Семената излизат несмлени. През дъждовния сезон торните бръмбари заравят слонски тор. По този начин повечето от семената се озовават в страхотно легло за семена. Ето как дебелокожите гиганти поне частично компенсират щетите, които причиняват на дърветата, разкъсвайки кората им и причинявайки им всякакви други щети.

C. White съобщава, че семената на австралийския куондонг (Elaeocarpus grandis) покълват само след като са били в стомаха на ему, които обичат да пируват с месестия, подобен на слива перикарп.

Аспен дървета

Една от най-неизвестните групи тропически дървета- това са смокинови дървета. Повечето от тях идват от Малайзия и Полинезия. Corner пише:

„Всички членове на това семейство (Moraceae) имат малки цветя. Някои - като хлебни дървета, черници и смокинови дървета - имат цветя, свързани в гъсти съцветия, които се развиват в месести плодове. При хлебното дърво и черничевите дървета цветовете са разположени извън месестото стъбло, което ги поддържа; в смокиновите дървета те са вътре в него. Смокинята се образува в резултат на израстването на стъблото на съцветието, чийто ръб след това се огъва и свива, докато се образува чаша или стомна с тясно гърло - нещо като куха круша, а цветовете са вътре. Гърлото на смокинята е затворено от много насложени една върху друга люспи...

Цветовете на тези смокинови дървета се предлагат в три вида: мъжки цветя с тичинки, женски цветя, които произвеждат семена, и жлъчни цветя, наречени така, защото в тях се развиват ларвите на малките оси, които опрашват смокинята. Жлъчните цветя са стерилни женски цветя; счупвайки зряла смокиня, не е трудно да ги разпознаете, тъй като изглеждат като мънички въздушни балонина дръжките, а отстрани можете да видите дупката, през която е излязла осата. Женски цветяразпознават се по малките, плоски, твърди, жълтеникави семенца, съдържащи се във всяко от тях, а мъжките по тичинките...

Опрашването на цветовете на смокиновото дърво е може би най-интересната форма на връзка между растенията и животните, известна досега. Само малки насекоми, наречени смокинови оси (Blastophaga), са в състояние да опрашват цветовете на смокиновото дърво, така че размножаването на смокиновите дървета зависи изцяло от тях... Ако такова смокиново дърво расте на място, където тези оси не се срещат, дървото няма да могат да се размножават със семена... ( Последни изследванияУстановено е, че някои смокинови дървета, например смокините, се характеризират с явлението апомиксис (развитие на плода без оплождане). - Прибл. изд.) Но смокиновите оси от своя страна са напълно зависими от смокинята, тъй като техните ларви се развиват вътре в цветните гали и целият живот на възрастните преминава вътре в плода - с изключение на миграцията на женските от зрееща смокиня на едно растение към млада смокиня на друга. Мъжките, почти или напълно слепи и без крила, живеят само няколко часа в зряла възраст. Ако женската не успее да намери подходящо смокиново дърво, тя не може да снася яйца и умира. Има много разновидности на тези оси, всяка от които очевидно обслужва един или повече свързани видове смокиново дърво. Тези насекоми се наричат оси, защото са далечни роднини на истинските оси, но не жилят и малките им черни тела са дълги не повече от милиметър...

Когато смокините на жлъчното растение узреят, възрастни оси се излюпват от яйчниците на жлъчните цветя, прегризвайки стената на яйчника. Мъжките заплождат женските вътре в плода и умират скоро след това. Женските се изкачват между люспите, покриващи гърлото на смокинята. Мъжките цветя обикновено са разположени близо до гърлото и се отварят, когато смокинята узрее, така че техният прашец пада върху женските оси. Осите, обсипани с цветен прашец, летят до същото дърво, на което започват да се развиват млади смокини и което вероятно намират с помощта на обонянието си. Те проникват в младите смокини, притискайки се между люспите, покриващи гърлото. Това е труден процес... Ако оса се качи в жлъчка на смокиня, нейното яйцеполагало лесно прониква през къса линия в яйцеклетката, в която е снесено едно яйце... Осата се движи от цвят на цвят, докато не се снабди с яйца изтича; после умира от изтощение, защото, излюпена, не яде нищо...”

Дървета, опрашвани от прилепи

В умерените зони повечето опрашвания на цветя се извършват от насекоми и се смята, че лъвският дял от този труд пада върху пчелата. Въпреки това, в тропиците, опрашването на много дървесни видове, особено тези, които цъфтят през нощта, зависи от прилепи. Учените са показали, че "прилепите, които се хранят с цветя през нощта... изглежда играят същата екологична роля като колибри през деня."

Този феномен е изследван подробно в Тринидад, Ява, Индия, Коста Рика и много други места; наблюденията разкриха следните факти:

1. Миризмата на повечето цветя, опрашвани от прилепи, е много неприятна за хората. Това се отнася преди всичко за цветовете на Oroxylon indicum, баобаб, както и някои видове кигелия, паркия, дуриан и др.

2. Прилепите са с различни размери – от животни, по-малки от човешка длан, до гиганти с размах на крилете над метър. Малките, пускайки дългите си червени езици в нектара, или се реят над цветето, или го увиват с крила. Големите прилепи забиват муцуните си в цветето и бързо започват да ближат сока, но клонът пада под тежестта им и те политат във въздуха.

3. Цветята, които привличат прилепите, принадлежат почти изключително към три семейства: бигнония (Bignoniacea), черница (Bombacaceae) и мимоза (Leguminoseae). Изключение прави Phagrea от семейство Loganiaceae и гигантският цереус.

плъх "дърво"

Катерещият се панданус (Freycinetia arborea), открит на тихоокеанските острови, не е дърво, а лоза, въпреки че ако многобройните му влачещи се корени могат да намерят подходяща опора, той стои толкова изправен, че прилича на дърво. Ото Дегенер пише за него:

„Freycinetia е доста широко разпространена в горите на Хавайските острови, особено в подножието. Не се среща никъде другаде, въпреки че над тридесет сродни вида са открити на островите, разположени на югозапад и изток.

Пътят от Хило до кратера Килауеа е пълен с око ( Хавайско име за катерещ панданус. - Прибл. превод), които са особено поразителни през лятото, когато цъфтят. Някои от тези растения се изкачват по дърветата, достигайки до самите върхове - основното стъбло закопчава ствола с тънки въздушни корени, а клоните, огъвайки се, се изкачват на слънце. Други индивиди пълзят по земята, образувайки непроницаеми плетеници.

Жълтите дървесни стъбла на око са с диаметър 2-3 см и са заобиколени от белези, оставени от паднали листа. Те произвеждат много дълги допълнителни въздушни корени с почти еднаква дебелина по цялата дължина, които не само доставят на растението хранителни вещества, но и му дават възможност да се придържа към опора. Стъблата се разклоняват на всеки метър и половина, завършвайки с китки тънки лъскави зелени листа. Листата са заострени и покрити с шипове по краищата и по долната страна на главната жилка...

Методът, разработен от Yeye за осигуряване на кръстосано опрашване, е толкова необичаен, че си струва да разкажем за него по-подробно.

По време на периода на цъфтеж в краищата на някои клони на окото се развиват прицветници, състоящи се от дузина оранжево-червени листа. Те са месести и сладки в основата. Вътре в прицветника стърчат три ярки перки. Всеки султан се състои от стотици малки съцветия, представляващи шест обединени цветя, от които са оцелели само плътно слепени плодници. На други индивиди се развиват същите ярки прилистници, също с перки. Но тези перки не носят плодници, а тичинки, в които се развива цветен прашец. Така, като се разделиха на мъжки и женски индивиди, те напълно се предпазиха от възможността за самоопрашване...

Прегледът на цъфтящите клони на тези индивиди показва, че те най-често са повредени - повечето от ароматните, ярко оцветени месести листа на прицветника изчезват без следа. Те се ядат от плъхове, които се движат от един цъфтящ клон на друг в търсене на храна. Изяждайки месестите прицветници, гризачите оцветяват мустаците и козината си с цветен прашец, който след това попада върху близалцата на женските по същия начин. Yeye е единственото растение на Хавайските острови (и едно от малкото в света), което се опрашва от бозайници. Някои от неговите роднини се опрашват от летящи лисици, плодни прилепи, които намират тези месести прицветници за много вкусни."

Мравешки дървета

Някои тропически дървета са заразени с мравки. Това явление е напълно непознато в умерен пояс, където мравките са просто безобидни буги, които пълзят в купата със захар.

IN тропически гориНавсякъде има безброй мравки с различни размери и различни навици - свирепи и ненаситни, готови да хапят, ужилят или по друг начин да унищожат враговете си. Предпочитат да се заселят по дърветата и за целта избират различни флораопределени видове. Почти всички техни избраници са обединени от общото име „дървета на мравки“. Проучване на връзката между тропическите мравки и дърветата показа, че техният съюз е полезен и за двете страни ( Поради липса на място тук няма да засягаме ролята на мравките в опрашването на някои цветя или в разпръскването на семената, или начините, по които някои цветя защитават прашеца си от мравките.).

Дърветата приютяват и често хранят мравки. В някои случаи дърветата отделят бучки хранителни вещества и мравките ги изяждат; в други мравките се хранят с малки насекоми, като листни въшки, които живеят от дървото. В горите, подложени на периодични наводнения, дърветата са особено важни за мравките, тъй като спасяват домовете им от наводнения.

Дърветата несъмнено извличат малко хранителни веществаот остатъците, които се натрупват в гнездата на мравки, много често въздушен корен израства в такова гнездо. Освен това мравките защитават дървото от всякакви неприятели - гъсеници, ларви, бръмбари мелница, други мравки (резачи на листа) и дори от хора.

По отношение на последното Дарвин пише:

„Защитата на листата се осигурява... от присъствието на цели армии от болезнено жилещи мравки, чийто малък размер само ги прави по-страшни.

Белт в книгата си „Натуралистът в Никарагуа“ дава описание и рисунки на листата на едно от растенията от семейство Melastomae с подути дръжки и посочва, че в допълнение към малките мравки, живеещи на тези растения в огромен брой, той няколко пъти забелязах тъмно оцветени листни въшки. Според него тези малки, болезнено жилещи мравки носят голяма полза на растенията, тъй като ги предпазват от врагове, които ядат листа - от гъсеници, охлюви и дори тревопасни бозайници, и най-важното, от вездесъщите сауба, тоест мравки листорезачи, които според него много се страхуват от малките си роднини.“

Това обединение на дървета и мравки става по три начина:

1. Някои дървета с мравки имат кухи клони или сърцевината им е толкова мека, че мравките, когато правят гнездо, лесно я отстраняват. Мравките търсят дупка или меко място в основата на такава клонка; ако е необходимо, те прогризват път и се установяват вътре в клонката, като често разширяват както входния отвор, така и самата клонка. Някои дървета изглежда дори подготвят входове за мравките предварително. На бодливите дървета понякога мравките се заселват вътре в тръните.

2. Други дървета с мравки поставят жителите си вътре в листата. Това става по два начина. Обикновено мравките намират или изгризват вход в основата на листната петура, където се свързва с петурата; те се катерят вътре, раздалечавайки горната и долната корица на листа, като две слепени страници - ето ви гнездо. Ботаниците казват, че листът „инвагинира“, тоест просто се разширява, като хартиена торба, ако духате в нея.

Вторият начин за използване на листа, който се наблюдава много по-рядко, е, че мравките огъват краищата на листа, залепват ги заедно и се установяват вътре.

3. И накрая, има мравчени дървета, които сами по себе си не осигуряват жилища за мравки, но мравките се установяват в онези епифити и лози, които поддържат. Когато попаднете на мравчено дърво в джунглата, обикновено не губите време да проверите дали потоците мравки идват от листата на самото дърво или неговия епифит.

Мравки в клонки

Смърч подробно описва срещата си с мравчените дървета в Амазонка:

„Гнездата на мравки в удебеляването на клоните се появяват в повечето случаи на ниски дървета с мека дървесина, особено в основата на клоните. В тези случаи почти сигурно ще откриете гнезда на мравки във всеки възел или по върховете на издънките. Тези мравуняци представляват разширена кухина вътре в клона и комуникацията между тях понякога се осъществява чрез проходи, положени вътре в клона, но в по-голямата част от случаите - чрез покрити проходи, изградени отвън.

Cordia gerascantha почти винаги има торбички на мястото на разклоняване, в които живеят много ядосани мравки - бразилците ги наричат „тахи". C. nodosa обикновено се обитава от малки огнени мравки, но понякога и от тачи. Може би огнените мравки са били първоначалните обитатели във всички случаи и тахите ги заместват.

Всички дървовидни растения от семейството на елдата (Polygonaceae), смърчът продължава, са засегнати от мравки:

„Цялата сърцевина на всяко растение, от корените до апикалната издънка, е почти напълно изстъргана от тези насекоми. Мравките се заселват в младото стъбло на дърво или храст и докато расте, изпращайки клон след клон, преминават през всичките му клони. Всички тези мравки изглежда принадлежат към един и същи род и ухапването им е изключително болезнено. В Бразилия те се наричат "тахи" или "тасиба", а в Перу - "тангарана", като и в двете страни обикновено с едно и също име се обозначават както мравките, така и дървото, в което живеят.

При Triplaris surinamensis, бързо растящо дърво, разпространено в басейна на Амазонка, и при T. schomburgkiana, малко дърво в горната част на Ориноко и Касикиаре, тънките, дълги клони с форма на тръба почти винаги са перфорирани с много малки дупки, които могат намират се в прилистника на почти всеки лист. Това е порта, от която по сигнал на стражите, непрекъснато вървящи по дънера, страхотен гарнизон е готов да се появи във всяка секунда - както безгрижният пътник може лесно да види от собствения си опит, ако, съблазнен от гладкия лай на Таки дърво, той решава да се облегне на него.

Почти всички дървесни мравки, дори тези, които понякога се спускат на земята по време на сухия сезон и изграждат летни мравуняци там, винаги запазват гореспоменатите проходи и торби като свои постоянни домове, а някои видове мравки като цяло през цялата годинане напускайте дърветата. Може би същото се отнася и за мравките, които изграждат мравуняци върху клон от чужди материали. Очевидно някои мравки винаги живеят във въздушните си местообитания, а обитателите на тококи (виж стр. 211) не напускат дървото си дори там, където не са застрашени от никакви наводнения.

Мравешките дървета съществуват в тропиците. Най-известната е цекропията (Cecropia peltata) от тропическа Америка, която се нарича „лулно дърво“, защото индианците Хуаупа правят своите духалки от нейните кухи стъбла. В стъблата му често живеят свирепи ацтекски мравки, които щом разклатите дървото, изтичат и... се нахвърли върху смелчагата, който наруши спокойствието им. Тези мравки защитават цекропията от резачки на листа. Междувъзлията на стъблото са кухи, но не комуникират директно с външния въздух. Но близо до върха на междувъзлията стената става по-тънка. Оплодената женска го прегризва и излюпва потомството си вътре в стъблото. Основата на петурата е издута, на нейната вътреОбразуват се израстъци, с които мравките се хранят. Докато израстъците се изяждат, се появяват нови. Подобно явление се наблюдава при няколко други сродни вида. Несъмнено това е форма на взаимно настаняване, както се вижда от следното интересен факт: стъблото на един вид, което никога не е „подобно на мравка“, е покрито с восъчно покритие, което не позволява на листата да се катерят по него. При тези растения стените на междувъзлията не изтъняват и не се появяват ядливи издънки.

При някои акации прилистниците се заменят с големи шипове, издути в основата. В Acacia sphaerocephala Централна Америкамравките проникват в тези бодли, почистват ги от вътрешни тъкани и се установяват там. Според Дж. Уилис дървото им осигурява храна: „Допълнителни нектари се намират на дръжките, а ядливите израстъци се намират на върховете на листата.“ Уилис добавя, че когато се направи някакъв опит да се повреди дървото по някакъв начин, мравките се изсипват на тълпи.

Старата мистерия кое е първо, кокошката или яйцето, се повтаря в случая с кенийската черна плетка (A. propanolobium), наричана още „свирещ трън“. Клоните на това малко храстовидно дърво са покрити с прави бели бодли с дължина до 8 см. На тези бодли се образуват големи жлъчки. Отначало те са меки и зеленикаво-лилави, но след това се втвърдяват, почерняват и в тях се заселват мравки. Дейл и Гринуей съобщават: „Жлъчките в основата на бодлите... се смятат за причинени от мравки, които ги изгризват отвътре. Когато вятърът навлезе в отворите на жлъчката, се чува свирене, поради което е възникнало наименованието „свирещ трън“. J. Salt, който изследва галите на много акации, не открива доказателства, че тяхното образуване е стимулирано от мравки; растението образува подути основи и мравките ги използват.

Мравченото дърво в Цейлон и Южна Индия е Humboldtia laurifolia от семейство Бобови. Неговите кухини се появяват само в цъфтящи издънки и в тях се заселват мравки; структурата на нецъфтящите леторасти е нормална.

Разглеждайки южноамериканските видове Duroia от семейство Rubiaceae, Уилис отбелязва, че при два от тях - D. petiolaris и D. hlrsuta - стъблата директно под съцветието са подути и мравките могат да влязат в кухината през получените пукнатини. Третият вид, D. saccifera, има мравуняци по листата. Входът, разположен от горната страна, е защитен от дъжд с малка клапа.

Corner описва различните видове макаранга ( местни жителите ги наричат "mahang") - основното мравчено дърво на Малая:

„Листата им са кухи и вътре живеят мравки. Те изгризват пътя си в издънките между листата и в тъмните си галерии държат маси листни въшки, като стада слепи крави. Листните въшки изсмукват захарния сок на издънките и телата им отделят сладникава течност, която мравките ядат. В допълнение, растението произвежда така наречените „ядливи издънки“, които са малки бели топчета (1 мм в диаметър), които се състоят от мазна тъкан - тя също служи за храна на мравките... Във всеки случай, мравките са защитени от дъжда... Ако отрежеш издънка, те изтичат и хапят... Мравките проникват в младите растения - крилати женски прогризват път вътре в издънката. Те се установяват в растения, които не са дори на половин метър височина, докато междувъзлията са подути и приличат на колбаси. Празнините в издънките възникват в резултат на изсъхването на широката сърцевина между възлите, както при бамбука, и мравките превръщат отделните празнини в галерии, като прегризват преградите на възлите.

Дж. Бейкър, който изучава мравките по дърветата Macaranga, открива, че може да се предизвика война, като се докоснат две дървета, обитавани от мравки. Очевидно мравките от всяко дърво се разпознават по специфичната миризма на гнездото.

Мравки вътре в листата

Ричард Спрус посочва, че разширените тъкани и обвивки, които образуват подходящи места за появата на колонии от мравки, се намират главно в някои южноамерикански меластоми. Най-интересната от тях е тококата, множество видове и разновидности на която растат в изобилие по бреговете на Амазонка. Те се срещат главно в тези части на гората, които са обект на наводнения при наводнения на реки и езера или по време на дъждове. Описвайки торбичките, образувани върху листата, той казва:

„Листата на повечето видове имат само три жилки; някои имат пет или дори седем; първата двойка жилки обаче винаги се простира от главната жилка на около 2,5 см от основата на листа, а торбичката заема точно тази негова част - от първата двойка странични жилки надолу.”

Това е мястото, където се установяват мравките. Смърч съобщи, че е намерил само един вид - Tososa planifolia - без такива отоци по листата, а дърветата от този вид, както той забеляза, растат толкова близо до реките, че несъмнено са под вода няколко месеца в годината. Тези дървета, според него, „не могат да служат като постоянно място за пребиваване на мравките и следователно временната поява на последните няма да остави никакъв отпечатък върху тях, дори ако инстинктът не е принудил мравките да избягват тези дървета напълно. Дърветата от други видове Tosos, растящи толкова далеч от брега, че върховете им остават над водата дори в момента на най-високото й издигане и следователно подходящи за постоянно обитаване на мравки, винаги имат листа с торбички и не са свободни от тях по всяко време на годината. Знам това от горчив опит, тъй като съм преживял много битки с тези войнствени буги, когато повреждах домовете им, докато събирах проби.

Подобни на торби жилища на мравки съществуват и в листата на растения от други семейства.

Мравките гнездят върху епифити и лози

Най-забележителните от епифитите, които приютяват мравките високо сред клоните на тропическите дървета, са осемнадесетте вида Myrmecodia, които се срещат навсякъде от Нова Гвинея до Малая и далечния север на Австралия. Друг епифит често съжителства с тях - Hydnophytum, род, който включва четиридесет вида. И двата рода са членове на семейство Rubiaceae. Merrill съобщава, че някои се срещат в ниски райони и дори в мангрови гори, докато други растат в първични гори на голяма надморска височина. Той продължава:

„Основите на тези дървета, понякога въоръжени с къси бодли, са много разширени и тази уголемена част е пробита от широки тунели, в които водят малки отвори; Вътре в силно подутите основи на тези растения намират подслон безброй малки черни мравки. От върха на грудковата основа, пробита като тунел, се издигат стъбла, понякога дебели и неразклонени, а понякога тънки и много разклонени; малки бели цветя и малки месести плодове се развиват в пазвите на листата.“

„Може би най-отличителните адаптации на листата са тези, наблюдавани в групи като Hoya, Dlschidia и Conchophyllum. Това са всички лози с изобилие от млечен сок, принадлежащи към семейство лястовици (Asclepmdaceae). Някои от тях висят по дърветата, като епифити или полуепифити, но при Conchophyllum и някои видове Noua тънките стъбла прилягат плътно към ствола или клоните на растението, а кръглите листа, разположени в два реда по стеблото, са извити и ръбовете им са плътно притиснати към кората. Корените растат от пазвите им, често напълно покриващи парче кора под листа - тези корени държат растението на място и освен това абсорбират влагата и хранителните вещества, от които се нуждае; под всяко такова листо колонии от малки мравки живеят в завършеното жилище.”

Отличителното растение от Югоизточна Азия, Dischidia rafflesiana, осигурява подслон за мравки. Някои от листата му са хлъзгави, други са издути и приличат на стомни. Уилис ги описва по следния начин:

"Всяко листо е стомна с обърнат навътре ръб, около 10 см дълбочина. В нея расте допълнителен корен, който се развива наблизо върху стъблото или петурата. Кана... обикновено съдържа различни отпадъци, причинени от гнездящи там мравки. В повечето кани се натрупва дъждовна вода... Вътрешната повърхност е покрита с восъчен налеп, така че самата кана не може да абсорбира вода и корените я абсорбират.

Проучване на развитието на стомната показва, че това е лист, чиято долна част е инвагинирана.

Изобретателността на природата не знае граници! Едно доказателство за това е историята на нектароядните прилепи и нощно цъфтящите растения, чиито съдби са тясно преплетени в горите на Централна Америка. Размерът на нашия палец, малкото прилепче на Commissaris ( Glossophaga commissarisi) повечетопрекарва живота си пърхайки сред тропически лози Мукунаи събиране на нектар от цветята им. Като щедро споделят „питието на боговете“, растенията получават в замяна допълнителен опрашител. Привлича животни през деня при ярка светлина слънчева светлинацветя парадират с многоцветни тоалети, но през нощта, когато дори най ярки цветовеизбледняват, изглеждат нощни растения МукунаЗа да привлекат вниманието на прилепите, те прибягват до звук.

През нощта, когато и най-ярките цветове избледняват, нощните растения прибягват до звук, за да привлекат вниманието на прилепите.

В биологичната станция Ла Селва(на испански „гора“) в северната част на Коста Рика тропическа лиана за кратко време изплете зелен покрив от листа и цветя над горска поляна. Напомнящи полилеи на тавана на голяма тъмна зала, бледожълти съцветия с размер на длан бавно се полюшват. При залез слънце цветята започват да се подготвят да приемат гости. Първият, който бавно се движи нагоре, е светлозелен чашелист, покриващ пъпката като капак и, издигайки се, се превръща в маяк. Точно отдолу две малки странични листенца се разпръскват, разкривайки празнина в основата на пъпката, от която едва забележим примамлив аромат на чесън се разпространява в цялата област. Мукунаизползвайте аромата като сигнал за привличане на близки опрашители. Но тогава, когато мишките летят достатъчно близо, звукът става основната атракция. Прилепите успешно използват високочестотен звук, за да се ориентират в пространството. Излъчвайки звукови вълни, животните използват своите много чувствителни уши, за да открият и най-малките промени в сигналите, отразени от обектите. Входящата информация се обработва незабавно от мозъка и прилепът може моментално да промени траекторията си на полет, преследвайки сочен комар или сръчно да се стреля между цъфтящи тропически дървета. Повечето видове прилепи ловуват насекоми и с всяко пляскане на крилата си излъчват сигнали, които се разпространяват на големи разстояния. Мишките, които се хранят с нектар, от друга страна, използват по-слаби вълни, но техните сигнали са много по-сложни - учените наричат този трик честотна модулация. Благодарение на него животните могат да получават „акустични образи“, съдържащи точна информация за размера, формата, разположението на обектите в пространството и структурата на тяхната повърхност. Възможността за по-добро разграничаване на детайлите идва с цената на обхвата на такава ехолокация - тя е ефективна само в радиус от 4 метра. В тропическите гъсталаци на лози Mucuna чашелистчетата служат като уникални огледала, отразяващи сигнали от прилепи и изпращащи обратно ясно разпознаваема информация за себе си. След като са се научили ловко да разпознават такива маяци с помощта на сетивата си, прилепите замръзват в гореща прегръдка с пъпките. Те определено са създадени един за друг. Прилепът, катерейки се върху цвете, се придържа към основата на венчелистчето с лапите си, прибира опашката си, издърпва задния си крак и забива главата си в пъпката. Дългият език се втурва вътре, изстрелвайки механизъм „бомба“, скрит в цветето: потапяйки се по-дълбоко в нектара, той предизвиква верижни експлозии на торбичките на прашника, които обилно покриват козината на животното със златист слой пресен прашец. бам! бам! бам! Десет пъпки избухнаха, запасите от нектар бяха унищожени и прилепите се прибраха. Но бързият метаболизъм на chiropterans не им позволява да отлетят за дълго време. Всяко животно посещава цветето сто пъти през нощта. Вид лози Mucuna holtoniiсъс своите „бомби“ и щедри порции нектар, те са един от малкото видове, върху които животните кацат, а не просто излитат. На други растения, които не са толкова богати на нектар, не се оказва такава чест: прилепите, които ядат нектар, кръжат над тях, изпразват ги за части (1/5) от секундата, без изобщо да кацат. Около 40 вида от подсемейството Glossophaginaeпредставляват елита" въздушни сили» нектароядни прилепи. Те принадлежат към семейството на листоносите прилепи, които живеят в тропиците и субтропиците на западното полукълбо. Техните носове със странна форма, които дават името на цялото семейство, им позволяват майсторски да излъчват сложни ехолокационни сигнали. Опрашването в замяна на нектар е сделка между растение и прилеп, която биолозите са нарекли научния термин хироптерофилия (от латинското наименование на прилепите - Рукокрили). В продължение на хиляди години растенията, опрашвани от прилепи, са „разбрали как да решат, доста елегантно, трудния проблем за привличането на възможно най-много опрашители с възможно най-малко енергия. Те не увеличиха количеството (или подобриха качеството) на нектара, а вместо това го направиха по-ефективно за събирането на техните партньори прилепи. Растенията показват нощни цветя в свободни за летене пространства, така че за прилепите е доста лесно да ги намерят и да събират нектар. (Освен това е много по-безопасно - хищници като змии и опосуми просто няма къде да се скрият.) В допълнение, цветята смесват серни съединения в ароматите си: такава стръв работи на големи разстояния и прилепите не могат да устоят. Ароматът обаче не е за всеки, а напротив, отблъсква хората, напомняйки въображаема смес от най-неприятните миризми, които съществуват в света: съдържа нотки на миризма на кисело зеле, чесън, гниещи листа, кисело мляко и скункс. Mucuna и някои други растения са отишли дори по-далеч - за да привлекат ехолокаторите на прилепите, те са адаптирали формата на цветовете си. До 1999 г. никой не можеше да си представи, че растенията могат да променят формата си, за да улеснят животните в събирането на нектар. В изследователската станция Ла СелваГерманските биолози Дагмар и Ото фон Гелверсен от университета Ерланген-Нюрнберг изучават акустичните сигнали на прилепите, когато Дагмар забелязва, че чашелистчетата са маяци на пъпки Мукунамного подобни на звукови рефлекторни маяци. Те привличат вниманието в света на звуците, като пътеводна светлина на фар в тъмното. Хипотезата беше потвърдена след серия от експерименти. Gelversens продължиха своите изследвания върху акустичните характеристики на цветята в Ерланген, използвайки колония от лабораторни прилепи. Под тяхно ръководство студентът Ралф Саймън научи животните да пият нектар от произволно поставени хранилки. различни форми. Най-лесният и бърз начин животните да намерят заоблени хранилки - под формата на купа. Впоследствие Саймън намери подобни форми на „хранилки“ в природата, а едно от цветята, което видя на снимка в научно-популярно списание, имаше фар във формата на чиния. (Поради червените кръгли части на цветето, които съдържат нектар, редакторите на списанието погрешно го помислиха за плод.) Заинтригуван, Ралф Саймън пътува до Куба, направо до мястото, където е снимано цветето. Като награда за упоритостта си той получи потвърждение на хипотезата си, като видя как прилепите пият нектар от цвете, а то щедро ги покрива със златния си прашец.

Проучването потвърди факт, отдавна известен на прилепите - цветята "говорят" на собствените си езици.

Връщайки се в лабораторията, Саймън построи подобни маяци и ги прикрепи към хранилките. Обикновените плоски маяци не помогнаха много при откриването на фидера - времето за търсене беше почти същото като за фидери без идентификационни знаци. Но маяците с форма на чинийка намаляват този път наполовина! „Плоското венчелистче прави блясък в света на звука само когато сигналът отскача от повърхността му“, обяснява Саймън. „Но маякът с чиния, когато се приближи прилеп, изпраща обратно няколко силни сигнала, покриващи широка област. Той е много подобен на истински фар: отразеният звук има уникален тембър. Продължавайки работата си в аспирантурата, Саймън проектира механична глава на прилеп, която може да се движи. Вътре той инсталира малък източник на ултразвук и два приемника в върховете на триъгълник, точно симулиращи носа и ушите на животното. По време на експеримента носът на източника произвежда сложни поредици от звуци на различни честоти, подобни на ехолокационните звънове на прилепи, и Саймън ги насочва към цветя, монтирани на въртяща се стойка, и записва отразените звукови вълни, регистрирани от ушите на приемника. Така той успява да събере акустичните характеристики на цветовете на 65 вида растения, опрашвани от хироптери. Всяко от цветята, които Саймън изучаваше, имаше уникален, различен акустичен образ, нещо като „пръстов отпечатък“. Това изследване потвърди факт, отдавна известен на прилепите - цветята "говорят" на собствените си езици. Още през 1790 г. италианският биолог Лазаро Спаланцани беше осмиван, защото предполагаше, че прилепите „виждат“ в тъмното с помощта на ушите си. Век и половина по-късно, в края на 30-те години на миналия век, учените потвърждават този факт, установявайки точно как и по какъв механизъм прилепите „виждат“ в тъмното. И след 75 години учените откриха, че нощните растения им помагат да „виждат“, коригирайки формата на цветята си в процеса на еволюция, така че да бъдат по-добре чути от опрашителите и в резултат на това „блестят“ в света на звуците толкова ярко, колкото блестят в лъчите на слънцето най-цветните дневни братя.

Опрашваните от прилепи цветя обикновено са големи, издръжливи, произвеждат много нектар, не са ярко оцветени или често се отварят само след залез слънце, тъй като прилепите се хранят само през нощта. Много от цветята са тръбести или имат други структури за задържане на нектар. Много растения, които привличат прилепи за опрашване или разпръскване на семена, имат цветя или плодове, които или висят на дълги дръжки под листата, където прилепите могат да летят по-лесно, или се произвеждат по стволовете. Прилепите намират цветя, използвайки обонянието си, така че цветята имат много силна миризма на ферментация или плодове. Тези животни, летящи от дърво на дърво, облизват нектар, ядат части от цветя и прашец, като в същото време го прехвърлят от едно растение на друго върху козината си. Те опрашват и разпръскват семена от поне 130 рода покритосеменни растения. В Северна Америка прилепите с дълги носове опрашват повече от 60 вида агаве, включително тези, използвани за направата на мексиканска текила. Цветните прилепи опрашват главно кактуси (Pachycereen) и агави. колбасно дърво, или Кигелия Етиопска, растяща в тропическа Африкаа в Мадагаскар се опрашва от прилепи. Прилепите опрашват растения като:
Couroupita guianensis, Cephalocereus senilis, Adansonia digitata, Kigelia pinnata, Trianaea, Artocarpus altilis, Mucuna holtonii, Синьо агаве (Agave tequilana weber) azul), Какао (Theobroma cacao), Орхидеи от рода Dracula, Chorisia speciosa, Дурианова цибетка (Durio zibethinus) ).

Pachycereus Pringle, опрашван от прилепи от пустинята Сонора (Централна Америка)

Selenicereus е друг кактус, опрашван от прилепи през нощта и пчели през деня.

Прилепите, които опрашват цветята, се хранят с нектар. Като адаптация те са развили удължена муцуна. В Северна Америка има род прилепи, наречени дългоноси прилепи.

По време на кръстосано опрашване се получава рекомбинация на наследствените характеристики на бащинския и майчиния организъм и полученото потомство може да придобие нови свойства, които родителите не са имали. Такова потомство е по-жизнеспособно. В природата кръстосаното опрашване се среща много по-често от самоопрашването.

Кръстосаното опрашване се извършва с помощта на различни външни фактори:

·
Вятърно опрашване. При растенията, опрашвани от вятъра, цветята са малки, със слабо развит околоцветник (не пречи на прашеца да попадне върху плодника), често събрани в съцветия, произвежда се много прашец, той е сух, малък и когато прашникът отваря се, изхвърля се със сила. Лекият прашец от тези растения може да се носи от вятъра на разстояние до няколкостотин километра. Прашниците са разположени на дълги тънки нишки. Близелцата на плодника са широки или дълги, мъхести и стърчат от цветовете за по-добро улавяне на прашеца. Вятърното опрашване е характерно за почти всички треви и острици.

· Пренасяне на полени от насекоми. Адаптирането на растенията към опрашване от насекоми е наличието на сладък нектар, миризмата, цвета и размера на цветята (ярки големи единични цветя или съцветия), лепкав деликатен прашец с израстъци. Повечето цветя са двуполови, но узряването на прашеца и плодниците не се случва едновременно или височината на близалцата е по-голяма или по-малка от височината на прашниците, което служи като защита срещу самоопрашване. Насекомите, долетели до цвете, се привличат към нектариите и прашниците и се замърсяват с прашец по време на хранене. Когато едно насекомо се премести на друго цвете, поленовите зърна, които то носи, се придържат към близалцата.

· Опрашване от птици. Цветята, опрашвани от птици, отделят обилен течен нектар (при някои видове той дори изтича, докато прашецът узрее), но миризмата им е слаба, което се развива с лошото развитие на обонянието при птиците. Но птиците възприемат добре цветовете, така че цветът на повечето цветя, които опрашват, е поразителен, обикновено жълт или червен, като фуксия, евкалипт, много кактуси и орхидеи. Често цветята съчетават ярко контрастиращи цветове: огнено червено с чисто зелено или лилаво-черно. Обикновено такива цветя са големи или събрани в мощни съцветия, което се дължи на необходимостта да привличат птици с външния си вид и съдържат големи количества нектар.

· ОТНОСНОнапрашаване с вода. Наблюдава се във водни растения. Прашецът и близалцата на тези растения най-често имат нишковидна форма.

· ОТНОСНОпочистване на прах с помощта на животни. Опрашваните от прилепи цветя обикновено са големи, издръжливи, произвеждат много нектар, не са ярко оцветени или често се отварят само след залез слънце, тъй като прилепите се хранят само през нощта. Много от цветята са тръбести или имат други структури за задържане на нектар. Много растения, които привличат прилепи за опрашване или разпръскване на семена, имат цветя или плодове, които или висят на дълги дръжки под листата, където прилепите могат да летят по-лесно, или се произвеждат по стволовете. Прилепите намират цветя, използвайки обонянието си, така че цветята имат много силна миризма на ферментация или плодове. Тези животни, летящи от дърво на дърво, облизват нектар, ядат части от цветя и прашец, като в същото време го прехвърлят от едно растение на друго върху козината си.

$моб_инфо$