background image

Biologia zapylania roślin 
Wykład XII Dr Marcin Zych 

05.01.2011 

Kwiaty i zwierzęta, czyli o historii pewnego układu 
 
 
Dlaczego storczyki oszukują tak często? 
>1/3 z ponad 30 000 gatunków Orchidaceae 

Oszukaocze storczyki cierpią na niedopylenie 

Badania Serapias vomeracea 

W kontrolach (2000,2001 rok) ~10-15% 

1 na 10 kwiatów zawiązuje owoc 

Indukowane zapylenie auto- i ksenogamiczne >90% ~100% 

Bez barier samopłonności 

I wydają mniej owoców 

Obecnośd nektaru wpływa na zwiększenie ilości zawiązywanych nasion 

 
Oszustwa spotykane już na najniższych gałęziach drzewa filogenetycznego Orchidaceae 

Oszustwa cechą prymitywną? Byd może… 

 
Hipotezy: 

 

Realokacja zasobów 
Więcej kwiatów, większe kwiaty (inna produkcja) – więcej zasobów – nie zostały one zużyte na wytworzenie 
nektaru/ciałek jadalnych 
Produkcja nektaru mimo wszystko nie wymaga dużych nakładów metabolicznych; poza tym – małe ilości 

 

Efektywniejszy transport pyłku i związana z tym obcopylnośd 
Większa różnorodnośd genetyczna 
Sukces produkcji owoców zależny od sukcesu produkcyjnego kwiatów; im więcej kwiatów, tym większa 
widocznośd – większa szansa na zapylenie – dużo lepiej postrzegana wystawa kwiatowa 

 
Eichhornia paniculata  hiacynt wodny 

Im większy kwiatostan, tym więcej kwiatów podlega samozapyleniu 
Więcej nasion autogamicznych 

 
Kwiaty z nektarem są atrakcyjniejsze, zatem łatwiej o zapylenie sąsiedzkie 

Badanie kontrola i kwiaty suplementujące nektar 
Przy obecności nektaru odwiedzają więcej kwiatów w kwiatostanie, spędzają więcej czasu w kwiatostanie 

 
Kwiat storczykowy Ophrys sphegodes 

Prętosłup 
Polinia – pakiety pyłku posklejane ze sobą 
Wiscidium – za jego pomocą pakiety przyklejają się do zapylacza; jednorazowe, całkowite zebranie pyłkowin; 
po pewnym czasie tracą one turgor, zakrzywiają się i zostają w innym kwiecie 
Warżka 
Zewnętrzne i wewnętrzne działki okwiatu 

 
Aby zapobiec samozapyleniu… 

Zaginanie się pyłkowin odbywa się już w przelocie – u storczyków oszustów. 
Pyłkowiny gatunków z nektarem zaginają się wolniej. 

 
Parametry sukcesu reprodukcyjnego u storczyków nektarujących i oszustów 

n. – większy % samozapyleo 
mniejszy transfer pyłku (na mniejszą odległośd) 

 
Nie można byd „częstym”, jeśli chce się byd oszustem. 
Im rzadsza jest forma (morfa, kształt), tym większy sukces reprodukcyjny. 
 
Zróżnicowanie genetyczne między populacjami maleje u gatunków – oszustów. 

background image

 
Może więc kompromisy: 

Nektar – okazała wystawa kwiatowa 

Albo 

Mniej, ale za to obcopylnych nasion? 

 
Ewolucja zoogamii 

 

Skąd wziął się kwiat? 

 

Zapylanie nagozalążkowych: wiatropylnośd i … 

 

Sagowce: 145 gatunków (11 rodzajów) 

Tropiki (Ameryka Północna, Australia, Azja) 
Rośliny palmokształtne 
Dwupienne 
Makro- i morosporofile zebrane w strobile 

 
Macrozamia
, przylżeoce i ryjkowcowate 

Zmiany temperatury strobili M. machinii w trakcie wyrzutu pyłku 
*do kilkunastu stopni powyżej temperatury otoczenia 

 
Welwitschiaceae 

Welwitschia mirabilis – welwiczia przedziwna 
Pustynia Namib; brak opadów; jedyna woda z porannej rosy 
Długie, grube pędy korzeniowe 
Jeden osobnik – dwa liście 
Roślina dwupienna, strobile męskie i żeoskie 
Muchówki – zapylacze 

 
Ephedra – przęśl 

Słodka substancja (analog nektaru) zwabiający owady 

 
Gnetum – gniotowe 

Rejony tropikalne 
Wydzielanie słodkiej substancji u Gnetum gnemon 

 
Dane kopalne: jednoczesna radiacja owadów i roślin? 
 
Benetyty Bennettitopsida 

Od triasu do rozkwitu okrytozalążkowych 
Pokrojem podobne do sagowców 
Jedno- i dwupienne 
Wytwarzanie dwupłciowych struktur (analogicznie do kwiatów) 
Możliwe, że były zoogamiczne – Cycadeoidea 

 
Kiedy pojawiły się okrytozalążkowe? 

Najstarsze dane kopalne – dolna kreda 
Wschodnie Chiny – jura – Archaefructus liaoningensis 

 
Archaefructus
 – ogniwo przejściowe czy zaawansowana struktura wodna? 
 
Jak wyglądała biologia zapylania prymitywnych okrytonasiennych? 
 
Zoogamia charakteryzuje nie tylko okrytozalążkowe. 
 
Jurajskie Tabanidae 
 
Nektarożerne (?) jurajskie wojsiłki (Mecoptera) – wielkości motyli 
+ benetyty