Biologia zapylania roślin
Wykład VII Prof. Dr hab. Małgorzata Stpiczyoska

17.11.2010

Entomogamia


Entomogamia – zapylanie przez owady
Łuskoskrzydłe – Lepidoptera

Skrzydła pokryte łuskami

 Krążki ułożone regularnie
 Charakterystyczne załamanie światła

Aparat gębowy – ssawka

 Przystosowane do żerowania na płynach: nektarze i innych wydzielinach roślinnych, sokach owocowych,

ekskrementach i padlinie
* rzadko motyle korzystają z pyłku jako pokarmu
Niektóre ssawki pokryte włoskami

 Hemiceratoides hieroglyphic
 zmierzchnica trupia główka (Achertonia atropos, Spingidae) jest znanym rabusiem miodu

Kwiaty motylowe:

1. Motyle dzienne
2. Motyle nocne

2.1. Zawisaki (Sphingidae)
2.2. Sówkowate (inne)

Syndromy kwiatowe:

 Motyle dzienne:



Kolor: żywe barwy, żółty, czerwony



Zapach: słaby



Korzyści dla zwierzęcia: nektar



Np. Asteraceae

 Motyle nocne:



Kolor: jasne, białe, do zielonkawych



Zapach: silny, zwykle słodki



Korzyści: nektar



Np. podkolan, tytoo

Kwiaty motylowe (dzienne):

 Często wyraźne kontrasty, jaskrawe barwy
 Kwiaty z platformą do lądowania
 2 formy kwiatów: drobne, kwiatostany główkowate

Motyle – zazwyczaj generaliści
Wyjątek – Heliconius sapho – krótkie ssawki, dzienny

Duże kwiaty z odrębnym miejscem do lądowania
Pręciki i szyjka długie, znamię rurkowate

Kwiaty – zawisaki:

 Kwiaty z mocnym zapachem
 Otwierają się wieczorem
 Białe, fioletowe, różowe
 Długie rurki kwiatowe
 Zwiększona emisja CO

2

Aktywnośd po zmierzchu – mniejsze zagrożenie zjedzenia przez ptaki

Zawisaki są skutecznymi zapylaczami

Stałośd wizyt
Długie dystanse
Duże zapotrzebowanie na pokarm

Nektar w kwiatach motylowych jest ukryty w ostrodze lub długiej rurze kwiatowej

Aquilegia sp., Plumbago zeilanica, Gymnadenia conopsea, Brassarda flagellars

Kwiaty dmowe, Cerrados, Brazylia

Roupala montana

Gnetum gnemon – roślina nagozalążkowa z kroplami zapyleniowymi

Zapylacze: miernikowce, omanicowate
Bardzo nieprzyjemny zapach

Zapylanie Metaplexis japonica (Apocynaceae)

Zapachy kwiatów motylowych

Motyle – zw. zapachowe typowe dla niewyspecjalizowanych kwiatów (oktanal, nonanal, decanal, cis-3-
hexenyl-1-acetate, benzalaldehyde, metylobenzen, limonen)
Ćmy, zawisaki – zapachy bardzo intensywne ( związki geraniolu, utlenione seskwiterpeny, 1,8-lineole, linalol z
domieszką związków aminoidalnych, indoli)

Kwiaty D. arenarius, D. monspessulamus, D. superbus i S. officinalis wykazują cechy kwiatów “dmowych”, ale nie
gardzą odwiedzinami innych owadów – nie zamykają się następnego dnia.

Zapylacze wrażliwe na różne spektra zapachowe, charakterystyczne dla danego gatunku.

Różnice w emisji zapachu w dzieo i nocą.

Różna emisja aktywnych zapachów w celu zróżnicowania spektrum zapylaczy.

Habenaria pleiophylla i Plusia admonens (Noctuidae)

Przyklejanie się pyłkowin do oczu -> oślepienie owada ->kierowanie się zmysłem zapachu

Nektar jako pożywienie łuskoskrzydłych

Różnice w wymaganiach energetycznych zawisaków i innych łuskoskrzydłych
Niska lepkośd – dostosowywanie lepkości nektarów pod siebie
Preferowana sacharoza (ale monosacharydy również obecne w nektarze)
Koncentracja 35-45% (duża tolerancja)
Wysoka koncentracja aminokwasów (prolina – surowiec energetyczny dla zawisaków)

Czy motyle potrafią wyczud aminokwasy?

Zwłaszcza samice

Korzystniejsze jest lokowanie małych ilości nektaru w większej liczbie kwiatów

 Zwiększona częstośd odwiedzin
 Ograniczona geitonogamia
 Możliwośd wykorzystywania dużej liczby kwiatów w sprzyjających warunkach
 Możliwośd selektywnej aborcji kwiatów

Słodkie oszustwa

 Storczyki Disa ferruginea* i Tritoniopsis triticea

Disa ferruginea* i Kniphophia uuaria

*oszust
Sukces reprodukcyjny niewielki
Rzadkie odwiedziny

Lepidoptera i Orchidaceae

Epidendrum secundum i E. flugens

Ssawka motyli i długie ostrogi – ewolucyjny wyścig zbrojeo

Aktorzy

Sukces reprodukcyjny P. bifolia, P. chlorantha

W zależności od ostrogi – im dłuższa ostroga, tym jest większy

Angraecum sesquipedale i Xanthopan morganii

Ekstremalnie długie ostrogi
Madagaskar

Ewolucja ssawki motyli i długich ostróg – hipoteza alternatywna

Swingujący lot
Zawisaki dynamicznym, urywanym lotem usiłują ukryd się / stad się niedostępne dla drapieżników

Disa Orchidaceae

Zmiana systemu zapylania skutkiem zmiany zapylacza
27 gatunków – 19 różnych systemów zapylania

Dlaczego niektóre kwiaty otwierają się tylko nocą?

Lonicena japonica
Pyłek składany na znamionach słupka i pozostający w pylnikach po odwiedzinach
Nocny i dzienny transport pyłku
Duże odległości

Zapylacze Silene alba

Yucca Agavaceae

Absolutnie zależna
Mutualizm
Skrajna specjalizacja
Tageticula – zapylacz

Strefa śmierci w owocach juki

Istnieje równowaga pomiędzy sukcesem reprodukcyjnym juki i dmy
Ok. 20% nasion jest uszkodzonych przez larwy

Prodoxus – podrabiana Tageticula?

Obecnośd larw P. wpływa wyłącznie na zawartośd azotu w roślinie i owocach

Glochidion i Epicephala

Liczba ziaren pyłku na znamionach słupków, w których stwierdzono lub nie jaja E. – wykres

Upiga virescens i kolumnowy kaktus (Lophocereus schottii)

„luźny związek”

Od mutualizmu do antagonizmu

Dma Greya politella (spokrewnione z Prodoxidae)
Jest biernym zapylaczem skalnicowatych
Litophragma parviflorum i Heuchera sp.

Zapylacze Silene vulgaris – czy ponocnica (Hadena) dba o swoje larwy?

Pasożyt
Nieskuteczny zapylacz
Larwy uszkadzają nasiona

Heliconius sapho i Passiflora pittieri

1

, Psiguria warscewiczii

2

Ameryka Południowa
1. Roślina żywicielska dla larw (liście)

Trujące – motyle wykształcają mechanizmy obronne
Cyjanogenne glikozydy passiflory zapobiegają żerowaniu gąsienic

2. Z rodziny dyniowatych

Jednopienne (kwiaty - 1 żeoski : 30 męskich)
Odżywiają się jej pyłkiem w oczekiwaniu na złożenie jaj na passiflorze

Samce bardzo długo żyją – prawie tyle, co samice
Samice – skuteczniejsze zapylacze
Samce – kopulują z ostatnim stadium poczwarki