Войната на цветята и пеперудите

Появата на цветните растения, които днес така очароват сетивата ни, или т. нар. покритосеменни (Angiosperms), е едно от най-важните събития в историята на биосферата.

Ерата на цветята е настъпила сравнително неотдавна – преди около сто милиона години, заедно с края на динозаврите. И едновременно със залеза на гигантските гущери е свършило и господството на едрите бавнорастящи иглолистни дървета. Монотонното зелено е сменено с пъстри поляни, обсипани с цветя.

Днес живеем в цветен свят, а голосеменните растат само там, където не се харесва на покритосеменните – блата, пясъци, студ. 

^{Снимка: Pinterest}

Какво дава решаващо предимство на цветните растения? На първо място това е защитеното и запазено с хранителни вещества семенце. Тревистите форми (такива нямат голосеменните), растат бързо и завземат пространства. Листата на цветните растения служат за храна на общирна фауна от насекоми и до бозайници.

И може би най-удивителното е любовната им връзка с насекомите - ентомофилията (от гр. еntoma — насекоми и philia — любов, представлява кръстосано опрашване при растенията, осъществявано от насекоми). Разцветът на насекомите е свързан по време с появата на покритосеменните. Показателно е, че най-голямо разнообразие получават насекомите, които са най-тясно ангажирани с опрашването - оси, пчели, мравки, пеперуди.

Това открива за цветните растения път към сложната коеволюция с насекомите - един непрестанен процес на взаимно нагаждане, размяна на подаръчета и услуги.

Ти на мене - аз на тебе

Самият цвят на покритосеменните се е оформял, докато се е адаптирал към опрашващите насекоми, за да ги привлича, да им е удобен за кацане и да предложи награда (прашец, нектар, убежище), а както и за защита на плода от повреди от самите опрашвачи.

Опрашването вероятно се е развило в отговор на ранните насекоми-палинофаги (хранещи се с прашец). Растенията започнали да предлагат алтернативна храна за насекомите – нектар, а те от своя страна, хранейки се от цвят на цвят помагат за успешното възпроизводство на растенията. Всеки от партньорите постепенно се приспособяват един към друг:

• Растенията:
  • произвеждат допълнително прашец и нектар за храна;
  • с цвят, мирис и форма привличат опрашвачите;
  • така се оформят, че чрез удобство или принуда да накарат насекомите да ги опрашат;
  • приютяват ларвите и им дават храна ;
• Насекомите:
  • оформят хоботче с необходимата дължина за да достигнат нектара;
  • кошнички по краката за прашец;
  • цветовете на крилата на пеперудите повтарят шарките на посещаваните цветя;
  • летят, за да могат да стигнат любимата си храна;
  • изграждат сложна съгласувана система на обществени взаимоотношения (пчели, мравки).

^{Цветната сигнализация: Оцветяването е и указание за насекомите дали има нектар в цвета. Цветовете на конския кестен (Aesculus hippocastanum) се променят от жълто към червено когато вече не произвежда нектар. Това се случва след като цветчето е опрашено и яйцеклетката вече работи. Цветовете вече по-рядко се посещават от насекомите. След като опрашването е станало, цветчето може бързо да увехне, свие и падне, защото повече не е необходимо, освен ако не е част от по-голямо съцветие.}

Война на световете

Отношенията между флората и фауната не винаги са на взаимна изгода. Между растението и опитващите се да го изядат се води ожесточена война и постепенно превъоръжаване  с физически (власинки, дебела кожа, бодли), химични и биологични оръжия.

Хрониката на войната на пасифлората с пеперудата Heliconius

Пеперудата Heliconius  снася яйцата си на листата на лианата Пасифлора (Passiflora sp.). Когато от яйцата се излюпят гладни гъсеници и започнат да ядат лакомо листата на пасифлората, тя минава в законна самоотбрана.

Адаптацията на пасифлората	Реадаптацията на пеперудата
Тъканите на лианата съдържат отрови токсични алкалоиди – пасифлорин глюкозиди на цианистата киселина Тези токсични химически вещества макар и да отпъждат тревопасните насекоми…	…не пречат заради развилите се у тях храносмилателни ензими. Поглъщайки токсините и съхранявайки ги в телата си, самите те и възрастните екземляри стават отровни. Тази специализация им осигурява ефективна защита срещу птици и гущери.
Някои от растенията пасифлора имат бодливи власинки по листата си, които ще заклещят гъсениците на Heliconius докато не умрат от глад.	…Гъсениците на Heliconius са способни напълно да обезлистят пасифлората.
…а някои лиани пускат фалшиви мустаци, които са слаби и увисват под теглото на излюпените яйца на пеперудата	Някои пеперуди Heliconius избягват това като снасят яйцата си в горния край на завъртяните мустаци на лианите…
…Пасифлората отделя големи капки жълт нектар, които приличат на яйцата на Heliconius. Видът на тези фалшиви яйца, отказват женските пеперуди да снасят тук яйцата си, заради срещания канибализъм и отиват да търсят други растения.	Самките-пеперуди на вида Heliconius избягват да снасят яйца (ярко жълтата капсула) на тези листа, където вече има положени други яйца – за да избегнат конкуренцията за листа. А злите езици казват, че заедно с листа ларвите изяждат и конкуренцията…
По листата и стъблата на пасифлората има жлези, които отделят приятен нектар, богат на аминокиселини, които привличат мравки и оси, които да патрулират и защитават растението от упорития му враг.	Ескалацията на военните действия между пасифлората и пеперудата Heliconius не е довел до изчезването на нито един от двата вида. Напротив, те са здраво обвързани – ларвите Heliconius не могат да се хранят от други растения заради тясната си специализация.

Около 76 вида от пеперудата Heliconius са открити в тропиците на Централна и Южна Америка, където тези пеперуди, познати като отровни, имат богата и сложна група имитатори.

Източници:

Zoology 369 Gilbert’s Lecture 6 ,

World-of-Wildlifeimages ,

Habitats. . .Strategic Defenses for Life in the Open ,

UT On Campus – 07/27/00,

POPULATION INTERACTIONS

 

Още по темата

01/04/2018

Животът

Как цветята промениха света