Информация

Кои групи magnoliophyta НЕ се опрашват от пчелите и защо?

Кои групи magnoliophyta НЕ се опрашват от пчелите и защо?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Имайки предвид пчелите като семейство Apidae, кои семейства цъфтящи растения определено не се опрашват от тях и какви могат да бъдат причините?

-Бихте ли казали, че връзката се запазва на семейно ниво?

(Моля, да предположим, че и двете групи живеят в един и същ географски контекст)


Цъфтящите растения са еволюирали преди пчелите, така че очевидно за около 100 милиона години, те трябва да са били опрашвани по други методи. Някои растения все още запазват тази наследствена характеристика.

Тази статия показва вид Магнолия тамаулипана (Magnoliaceae), която се опрашва от бръмбари.


Кои групи magnoliophyta НЕ се опрашват от пчелите и защо? - Биология

Официален уебсайт на правителството на Съединените щати

Официалните уебсайтове използват .gov
А .gov уебсайтът принадлежи на официална правителствена организация в Съединените щати.

Защитените уебсайтове .gov използват HTTPS
А ключалка ( Заключване А заключен катинар

) или https:// означава, че сте се свързали безопасно с уебсайта .gov. Споделяйте чувствителна информация само на официални, защитени уебсайтове.

МИНИСТЕРСТВО НА ЗЕМЕДЕЛИЕТО НА САЩ

Опрашващи насекоми-биология, управление, систематични изследвания: Logan, UT

Проучване на опрашителите на тикви в Америка (SPAS)

Тиквите (включително тикви и кратуни) са култура, произхождаща от Америка, която изисква опрашител. Тиквите са голям бизнес, реколта от половин милиард долара само в САЩ и това не брои огромните количества, отглеждани в домашни градини. Цветята на тиквата са еднополови и затова изискват пчела, за да премести цветен прашец от мъжки към женски цветя. Медоносните пчели обикновено се предоставят за търговско опрашване на тикви, но местните специализирани пчели от два рода - Peponapis и Xenoglossa, така наречените "пчели скуош" - са много разпространени, често доминиращи опрашители на много диви New WorldCucurbita (рода, който включва тикви и кратуни). Там, където отглеждането на тиква се е разширило отвъд ареала на диви растения, са последвали представителни видове пчели тикви (в Северна Америка, навсякъде извън Югозападната част на Южна Америка, райони на Южна Бразилия). Пчелите скуош са несоциални, но понякога стадни (обичат да гнездят заедно), гнездящи на земята и всички видове са стриктни специалисти за прашеца на Cucurbita. Хранят се рано сутрин, започвайки преди да са активни медоносните пчели, и е доказано, че са отлични опрашители на няколко вида както зимни, така и летни тикви. Ако са многобройни, те опрашват щателно всички налични цветя, което прави посещенията на цветя на по-късно летящите пчели излишни за опрашване. Преди медоносните пчели да бъдат въведени в Америка от европейски колонисти, изглежда очевидно, че тиквените пчели са били от решаващо значение за осиновяването, опитомяването, разпространението и производството на Cucurbita от местните народи в цяла Америка.

Днес знаем от интензивни усилия за вземане на проби плюс данни от музейни етикети, че пчелите тикви се срещат в по-голямата част от САЩ и Югоизточна Канада, на юг през Мексико до близо до Буенос Айрес, Аржентина, Уругвай и оттам през Южна Бразилия. Peponapis се оказва в изобилие и е ефективен, първи случай за неуправлявани местни несоциални пчели, които играят ключова роля за производството на селскостопанска култура в континентален мащаб. На практика тяхното признаване и управление от фермери и градинари ще се отрази директно в производството и продажбите, като в много случаи ще намали нуждата от наемане на пчелни колонии.

Изследователи, участвали в проучването в САЩ и Мексико

Изследователи, участващи в проучването на Южна Америка

Очевидно е непрактично за всеки един изследовател да локализира и едновременно да изследва пчелите в серия от култивирани полета и градини за тикви в която и да е страна. Ето защо, за да се постигне тази необходима цел, проучването на опрашителите на скуош в Америка (SPAS) беше замислено и приложено за първи път през януари 2004 г. от Джим Кейн в отдела за изследване на опрашващите насекоми на USDA-ARS в Университета на Юта в щата Логан, Юта. SPAS се състои от нарастваща мрежа от сътрудници-доброволци, предимно еколози по опрашване или пчелни биолози, привлечени от университети и федерални агенции по целия път от Гвелф, Онтарио, Канада до Буенос Айрес, Аржентина и три щата в Южна Бразилия. Създаден е систематичен, безпристрастен протокол за изследване на пчелите и други пчели при регистриран брой цветя и растения от тикви. След това протоколът беше тестван, оценен и усъвършенстван от 16 членове-основатели в 55 обекта през 2004 г., предимно от сътрудници в САЩ. Записват се също часът и датата на преброяването, видовете тиква, размерът на полето, годините на производство, органични или не, околните местообитания, тъй като тези променливи могат да бъдат отговорни за разликите в броя. Комуникацията между участниците се улеснява от listserv и двуезична главна електронна таблица за въвеждане на данни, компилиране и разпространение на данни обратно до участниците. Тези функции ще продължат да се усъвършенстват с придобиването на прозрения. Вместо традиционния модел на главен изследовател, насочващ подчинените участници, SPAS насърчи проучване и децентрализирано лидерство сред участниците, които се насърчават да се обединят в различни комбинации, за да се справят с регионални, концептуални или практически компоненти на цялостната програма.

Данните от 21 щата, 6 държави и 20 сътрудници показват, че един или повече видове Peponapis са в изобилие, ако не и доминиращи в цветовете на култивирана Cucurbita на повечето места, с изключение на северозападната част на Тихия океан на САЩ и басейна на Амазонка. Изглежда, че гъстотата на населението не намалява с по-голям размер на петна. Например, едно поле от тиква кабоча от 150 акра е приютило по една пчела Peponapis на всеки пет цветя. Местата с история на отглеждане на Cucurbita обикновено са домакини на изобилие от Peponapis. Някои конвенционални ферми, които използват пестициди разумно в реколтата или в околността, все пак се обслужват от изобилни Peponapis в техните цветя Cucurbita. Този неочакван резултат може да отразява характеристиките на тази конкретна система, които прощават употребата на инсектициди, стига инсектицидите да не са системни и се прилагат като течности привечер или през нощта и изсъхват до сутринта.

Допълнителни сътрудници са добре дошли за проучването, особено в западната част на САЩ и от други страни, тъй като големите региони и половината щати остават изцяло без извадка, а много други са с недостатъчна извадка. 10-минутните анкети зависят от надеждния и последователен принос на участниците. Ако искате да допринесете за анкети, свържете се с Джим Кейн за инструкции. Става ясно, че неуправлявана група от несоциални местни пчели - специализираните пчели тикви - са отговорни за голяма част от производството на култивирани тикви и тикви в голяма част от Западното полукълбо.


Поведенческа екология на пчелите

Екологията е огромен синтез на биологични взаимодействия и може да бъде поразителна в своята сложност. Използвайки биологията на пчелите като ръководство, ние разработихме учебна програма, предназначена да направи тези взаимодействия и взаимоотношения по-достъпни за учениците.

Нашата учебна програма се фокусира върху разширяване на разбирането на учениците за поведението и екологията, с акцент върху подобряването на тяхното разбиране за тяхната местна среда и нейните организми. Използвайки моя опит в пчелната екология, проектирах редица дейности, фокусирани върху поведението на медоносните пчели и тяхната роля в екосистемите на окръг Сан Диего.

В първата си дейност запознахме учениците с различните сортове местни пчели, като ги накарахме да дисектират пчела и медоносна пчела. Това не само им даде усещане за адаптациите, които различните пчели имат за справяне с околната среда, но и ги запозна с микроскопията.

Във втората ни дейност учениците бяха помолени да гледат как пчели на живо се хранят на щанд с орлови нокти в кампуса. Те идентифицираха не само как пчелите използват физическите си адаптации за търсене на храна, но и как тяхното поведение и взаимодействия влияят върху техния успех в търсенето на храна и успеха на други животни, които посещават цветята. Нашата цел беше да дадем на учениците по-широка перспектива за това как организмите в дадена среда взаимодействат и се конкурират и как това се отразява на системата като цяло.

Ние също така въведохме концепцията за взаимодействие растение-опрашител: някои растения получават повече посещения от специфични насекоми, отколкото други растения с големи, ярко оцветени цветя са склонни да привличат повече пчели, отколкото тези с малки или несъществуващи цветя, които се посещават по-често от други растения насекоми които имат цветя с определени цветове също са склонни да бъдат предпочитани от някои насекоми (или птици) повече от други, някои цъфтящи растения в даден район имат много пчели, докато други не (това е резултат от пчелите, съобщаващи информация, показваща местоположението на конкретното растение ). Учениците също така ще забележат, че определени насекоми се „пасват“ в някои цветя по-добре от други, което е индикация, че може би е настъпила коеволюция между тези растения и насекоми.

В нашата последна дейност учениците използват зарове, за да имитират посещението на пчели в различни цветове и различни форми. Страните на заровете са ‘претеглени’ по различен начин, за да имитират предпочитанията на пчелите за виолетови/жълти и симетрични форми. След хвърляне на заровете в продължение на 5 минути, учениците трябва да разгледат своите данни и да направят заключения кои цветове и форми предпочитат пчелите.

След това, въз основа на събраните от тях данни и знанията за пчелната екология, които са научили досега, всяка група трябва да проектира ‘перфектното цвете’ за привличане на пчели. Правят цветето от строителна хартия, а цветята се заливат със захарна вода и се поставят в цъфтящ храст за 15 минути. Групите се надпреварват кое цвете привлича най-много пчели. До края на тези дейности учениците ще имат по-добро разбиране за това как индивидуалните адаптации влияят и ролята на животните в екологията на местообитанието му. Те също така ще могат да опишат защо опрашителите са особено важни в екологията на една система и как взаимодействията между опрашителите и между опрашващите насекоми и растения могат да повлияят на състава на общността.

По време на тези дейности запознахме учениците с актуални събития, свързани с пчелната екология, по-специално умирането на пчелните популации, причинено от разстройство на колапса на колонията. В края на всяка дейност ние се връщахме заедно и като клас разглеждахме нашите резултати и как те се вписват в ‘голямата картина’ на екологията на една система. Успях да представя примери, снимки и мостри от моята собствена работа, за да обясня по-добре и контекстуализирам как това, което те виждат в малък мащаб в класната стая, отразява това, което всъщност се случва в природата.

Всяка от тези дейности се извършва със студенти в малки групи и всяка лаборатория е структурирана така, че групите трябва да обсъждат концепции помежду си, за да продължат. Повечето от лабораториите бяха базирани на запитвания, като учениците увеличаваха разбирането си за концепциите чрез практическа манипулация или наблюдение от първа ръка. В края на модула учениците придобиха умения за микроскоп и разбиране на научния метод и дизайна на експеримента, както и опит в събирането и анализирането на данни и по-късно използване на тези данни, за да направят заключения.


Проучването показва, че пчелите не са всичко и не са всичко за опрашването на културите

Непчелните опрашители съставляват приблизително 1/3 от услугите за опрашване на култури. Тук е показана сирфидна муха, обикновен опрашител на култури, които не са пчели, кацаща върху цветовете на кориандър. Кредит: д-р Тобиас Смит

Земеделските производители, които са използвали пестициди, които са щадили пчелите, но са жертвали убити други насекоми, може да пренебрегват важни източници на опрашване на културите, според международно научно изследване, водено от Австралия.

Екологът на растенията от университета в Куинсланд д-р Марги Мейфийлд каза, че много култури - включително манго, ябълки, киви, кафе и рапица - зависят от опрашители на насекоми, различни от пчели, като мухи, пеперуди, молци, бръмбари, оси, мравки и трипси.

„Учените не са изследвали много широко ролята на непчелните насекоми в опрашването на културите“, каза д-р Мейфийлд, който е директор на Екологичния център в Училището по биологични науки на UQ.

„Глобалното разчитане на медоносните пчели за опрашване е рискована стратегия, като се имат предвид заплахите за здравето на управляваните популации на медоносни пчели поради вредители и болести като акари Varroa и разстройство на колапса на колонията.

„Непчелните насекоми са застраховка срещу намаляването на пчелната популация.

"Опитваме се да изведем посланието да използваме научни открития като тези, за да насърчим промяна в селскостопанските практики."

Д-р Мейфийлд каза, че изследването е ръководено от д-р Ромина Рейдър от Университета на Нова Англия, Армидейл, и включва екип от международни изследователи, които са синтезирали 39 полеви проучвания върху 1739 изследвания на полски култури на пет континента.

Изследователите открили, че опрашителите, които не са пчели, извършват 25 до 50 процента от общия брой посещения на цветя.

„Въпреки че не-пчелите са по-малко ефективни опрашители от пчелите при посещение на цвете, те осигуряват малко повече посещения“, каза д-р Радър.

"Тези два фактора се компенсират един за друг, което води до услуги за опрашване, подобни на пчелите."

Д-р Рейдър каза, че опрашителите на насекоми, които не са пчели, имат и други предимства.

„Плодовете в посевите се увеличават с посещения на насекоми, които не са пчели, независимо от честотата на посещение на пчели, което показва, че непчелните насекоми осигуряват уникална полза, която не се предоставя от пчелите.

"Открихме също, че опрашителите, които не са пчели, са по-малко чувствителни към фрагментацията на местообитанията, отколкото пчелите."

Проучването е публикувано в Известия на Националната академия на науките.


Намаляването на пчелите, други опрашители заплашва добивите на реколтата в САЩ

Пчела, опрашваща боровинков храст. Кредит: Winfree lab

Добивите на ябълки, череши и боровинки в Съединените щати се намаляват поради липса на опрашители, според проведено от Rutgers изследване, най-изчерпателното изследване от този вид досега.

Повечето от световните култури зависят от медоносните пчели и дивите пчели за опрашване, така че намаляването на популациите както на управляваните, така и на дивите пчели поражда опасения относно продоволствената сигурност, отбелязва проучването в списанието Известия на Кралското дружество Б: Биологични науки.

"Открихме, че много култури са с ограничено опрашване, което означава, че производството на култури ще бъде по-високо, ако цветята на културите получават повече опрашване. Открихме също, че медоносните пчели и дивите пчели осигуряват подобни количества опрашване като цяло", каза старшият автор Рейчъл Уинфрий, професор в катедрата по екология, еволюция и природни ресурси в Училището по екологични и биологични науки в Университета Рутгерс-Ню Брънсуик. „Управлението на местообитание за местни пчелни видове и/или заселването на повече медоносни пчели би повишило нивата на опрашване и би могло да увеличи производството на култури.“

Опрашването от диви и управлявани насекоми е от решаващо значение за повечето култури, включително тези, осигуряващи основни микроелементи, и е от съществено значение за продоволствената сигурност, отбелязва проучването. В САЩ производството на култури, които зависят от опрашители, генерира повече от 50 милиарда долара годишно. Според последните данни европейските медоносни пчели (Apis mellifera) и някои местни диви пчелни видове са в упадък.

В 131 ферми в Съединените щати и в Британска Колумбия, Канада, учените събраха данни за опрашването с насекоми на културните цветя и добива на ябълки, боровинки, сладки череши, кисели череши, бадеми, диня и тиква. От тях ябълките, сладките череши, черешите и боровинките показват доказателство, че са ограничени от опрашването, което показва, че добивите в момента са по-ниски, отколкото биха били при пълно опрашване. Дивите пчели и медоносните пчели осигуряват сходни количества опрашване за повечето култури.

Годишната производствена стойност на диви опрашители за всичките седем култури се оценява на над 1,5 милиарда долара в САЩ. Стойността на опрашването с диви пчели за всички култури, зависещи от опрашителите, би била много по-голяма.

„Нашите констатации показват, че намаляването на опрашителите може да доведе директно до намалени добиви за повечето от изследваните култури“, се казва в проучването. Резултатите показват, че приемането на практики, които запазват или увеличават дивите пчели, като подобряване на диви цветя и използване на управлявани опрашители, различни от медоносните пчели, вероятно ще увеличи добивите. Увеличаването на инвестициите в пчелни семейства е друга алтернатива.

Джеймс Райли, научен сътрудник в лабораторията на Winfree, ръководи проучването, което използва данни, събрани от изследователи от много университети и е част от Проекта за интегрирано опрашване на културите, финансиран от Инициативата за изследване на специални култури на USDA-NIFA.


Медоносните пчели бяха по-малко изобилни в облачни, хладни и ветровити дни, но други пчелни групи не бяха отрицателно повлияни от времето.

Не сме определили количествено процента на посещения на нашите сайтове, но други проучвания измерват тази променлива. Югоизточните боровинкови пчели са имали най-краткото време за обработка от всички опрашители на боровинки (вижте Роджърс и др. за справки), което означава, че потенциално биха могли да посетят повече цветя за по-кратък период. Случайни наблюдения на нашите сайтове показват, че някои от малките местни пчели може да имат много дълго време за обработка. Често ги наблюдавахме да пълзят в боровинките, докато търсят храна.


Опрашване от вятър

Фигура 4. Човек чука прашец от бор.

Повечето видове иглолистни дървета и много покритосеменни растения, като треви, кленове и дъбове, се опрашват от вятъра. Боровите шишарки са кафяви и без аромат, докато цветовете на опрашените от вятъра покритосеменни видове обикновено са зелени, малки, могат да имат малки или никакви венчелистчета и произвеждат големи количества цветен прашец. За разлика от типичните цветя, опрашвани от насекоми, цветята, адаптирани към опрашване от вятъра, не произвеждат нектар или аромат. При видовете, опрашвани от вятър, микроспорангиите висят от цветето и докато духа вятърът, лекият прашец се носи с него (Фигура 4).

Цветовете обикновено се появяват рано през пролетта, преди листата, така че листата да не блокират движението на вятъра. Прашецът се отлага върху оголеното пернато близалце на цветето (Фигура 5).

Фигура 5. Тези мъжки (а) и женски (б) котки са от козя върба (Salix caprea). Обърнете внимание как и двете структури са леки и пернати, за да разпръснат по-добре и да уловят разнесения от вятъра прашец.


Признания

Благодарим на Carine Collin, Romain Gallet, Jean-Francois le Galliard, Jacques Gignoux, Andy Gonzalez, Gérard Lacroix, Gaelle Lahoreau, Louis Lambrecht, Manuel Massot, Naoise Nunan, Virginie Tavernier и Elisa Marco Ban за полезни дискусии, Y. Bas Thebault , Mathilde Baude, Alix Boulouis, Marion Decoust, Patricia Genet, Alexandra Kabadajic, Mohsen Kayal, Fanny Marlin и Emilie Patural за голяма помощ в полето и в лабораторията. Благодарим също на Анди Гонзалес, Анди Хектор, Марсел ван дер Хайден, Клеър Кремен, Джейн Мемот, Ник Уейзър и трима анонимни рецензенти за конструктивните и полезни коментари по ръкописа. Ние признаваме финансовата подкрепа на Количествено екологично координирано стимулиращо действие (ACI Ecologie Quantitative) на Министерството на изследванията (Франция).


Методи

Като първа стъпка от прегледа съставих два списъка с растения. Първият списък включва семейства и родове покритосеменни и голосеменни растения, които са документирани и/или широко се считат за опрашвани от вятър и е съставен от Faegri и van der Pijl (1979), Eriksson и Bremer (1992) и Ackerman (2000). В допълнение към известните анемофилни растителни семейства, включих общоизвестни анемофилни родове от преобладаващо ентомофилни семейства (напр. Популус spp. в Salicaceae Фраксинус spp. в Oleaceae). За наскоро разширените анемофилни Plantaginaceae включих само родовете за предварителна ревизия (Бугерия, Литорела, Плантаго), тъй като по-голямата част от наскоро добавените родове към семейството са ентомофилни (напр. Angelonieae Martins et al., 2014 Вероника spp. Кампни, 1995 г.). Тази стъпка доведе до фокусен списък от 1364 растителни рода в 50 семейства. Вторият списък се състои от видове, опрашвани от вятъра, които са отбелязани в литературата като вятърно опрашвани или не показват увеличение на добива от опрашване с насекоми. Този списък е съставен от Кънингам et al. (2002), Abrol (2012) и допълнителната информация в Klein et al. (2007 г.). Този списък включваше 23 вида или рода културни растения.

Като втора стъпка от прегледа проведох отделни търсения в базата данни за всички полета на статията и всички години, използвайки термина за търсене: (пчели или сирфиди или мухи, или „посетители на цветя“ или опрашители) + едно от следните при всяко търсене: ( i) фамилно наименование на растенията, (ii) всички имена на родове растения във всяко семейство, (iii) наименование на вида на културата и (iv) общо име на културата. Всички търсения бяха извършени с помощта на базата данни на списанието Web of Science. Търсенията започнаха през април 2016 г. и бяха завършени до юни 2016 г. Съответните статии също бяха получени от моята лична библиотека и чрез търсене на цитирана литература в документи, намерени по време на търсене в базата данни. Включени са всички проучвания, публикувани в рецензирани списания или сборници от конференции, които документират пчели или сирфидни мухи, събиращи прашец от растение, опрашвано от вятъра. Има изобилие от анекдотична информация, налична в източници, които не са рецензирани, особено музейни каталози и колекции, но тук ограничавам търсенето си до публикувана литература, налична в научни бази данни. Обсъждам стойността на тези допълнителни източници по-късно в тази статия. Много от резултатите от търсенето са изследвания за анализ на полени с помощта на проби, събрани от Апис sp. кошери или мед, където на отделните видове се дава класация въз основа на дела на прашеца на този вид в цялата поленова проба. Тъй като има потенциал медоносните пчели да бъдат замърсени с нецелеви прашец по време на хранене (Rust, 1987 Cane & Sipes, 2006), не включих записи за полени, които авторите отбелязаха като редки или необичайни (въпреки че вижте Дискусия). Използвах настоящите приети ботанически имена съгласно The Plant List (www.theplantlist.org). Търсих и често използвани синоними на основни растителни семейства (напр. Graminaceae като синоним на приетото фамилно име Poaceae, вижте данни S1).

Разчитането само на научни търсения в бази данни може да доведе до отклонение в публикуването на резултатите (Pullin & Stewart, 2006), тъй като отделните бази данни обикновено се фокусират върху специализиран набор от списания в зависимост от институционалния достъп. Следователно проведох и търсения в Google Scholar, за да получа достъп до по-широк кръг от литература, която потенциално би била достъпна за повечето изследователи, независимо от институционалната принадлежност. За тези търсения използвах същата комбинация от термини за пчели и сирфидни мухи, описани по-горе, плюс вариации на анемофилия или опрашване от вятър. Също така потърсих името на всяка култура от списъка с вятърно опрашени култури, както е описано по-горе. Прегледах първите 50 резултата за всяко търсене и съпоставих проучвания, които отговаряха на критериите за търсене и не бяха открити при търсене в база данни. Претърсих и допълнителния списък, включен в Klein et al. (2007) за допълнителни справки за подходящи култури, които не се появиха при търсенето в моята база данни.

От всяко съответно проучване събрах информация за растителните видове (или род или семейство), таксоните на насекомите, посещаващи растението, географския регион и вида на екосистемата. Климатичната зона на района на изследване е определена от информацията, предоставена от авторите на изследването, или от класификационната система Köppen-Geiger, ако не е отбелязано в изследването (Peel et al., 2007 г.). Ако повече от едно проучване идентифицира идентичната връзка между видовете насекоми и растения в едно и също географско местоположение, връзката се записва само веднъж. Важно е да се отбележи, че моите резултати представляват най-изчерпателното съпоставяне на рецензирани от партньори записи на опрашители, посещаващи растения, опрашвани от вятъра до момента и служат като отправна точка за изследователи и мениджъри, а не като окончателен списък на взаимодействията между растенията и опрашителите.


Робърт Рагузо е професор по невробиология и поведение в университета Корнел Итака, Ню Йорк.

ИРА ФЛАТОУ: Това е петък на науката. I’m Айра Флатоу. Дните стават по-дълги, температурите стават по-топли, а това означава, че пролетта официално е в разцвет. За да отпразнуваме сезона, ние ще говорим всичко за нашите любими опрашители. Разбира се, вие вероятно мислите за пчели, нали? Е, ще говорим за пчеларството малко по-късно през часа.

Но точно сега, осъзнахте ли, че има всякакви насекоми и животни, които съставляват нацията за опрашване? И ние искаме да подчертаем някои от тези по-малко говорени опрашители като молци, бръмбари и всякакви видове мухи, от мухи до комари. Следващият ми гост е тук, за да ни преведе през този свят на опрашителите. Д-р Робърт Рагузо е биолог-опрашител и професор по невробиология и поведение в университета Корнел в Итака, Ню Йорк. Добре дошли в Научен петък.

РОБЪРТ РАГУЗО: Здравей, Ира, наистина се радвам, че съм тук.

ИРА ФЛАТОУ: Когато говорим за опрашване, има опрашители, които живеят в кошери и такива, които са самотни. Как това се отразява на начина им на живот при опрашване? Как опрашват растенията по различен начин?

РОБЪРТ РАГУЗО: Уау, какъв отворен въпрос е това. Светът на опрашването е наистина разнообразен. Ако мислите за цветята като инвеститори, те имат диверсифицирани портфейли. Някои от техните посетители са нискорискови облигации, които тепърва ще се изплатят за тях. Дори при самоопрашването е начин да вкарате семената си в земята, когато нищо друго не идва.

Но тогава някои от другите опрашители, като ястребовите молци, които изучавам, са високорискови запаси с висока печалба в смисъл, че ако и когато дойдат– и никога не можете да разчитате на тях– те може да са най-доброто нещо да се случи след десетилетие за това растение по отношение на преместването на цветен прашец от разстояние и наистина осъществяването на някои важни кръстосвания и смесване на генофонда за това растение.

И това е особено важно, ако растението живее в фрагментиран пейзаж, където няма толкова много съседи. И може би някои от опрашителите, които са по-домашни, като социалните пчели, може да не преместят прашеца много далеч, когато посещават растението. И така, когато изучаваме опрашването като спектър от животни, които имат различни причини да посещават цветя, някои от последствията от тези причини са какво прави то за репродуктивните резултати на растението?

ИРА ФЛАТУ: Никога не съм мислила, че ще получа аналогия на Уолстрийт, когато говоря за опрашители. Но ти го каза много добре. Знаем, че пчелите са важен опрашител. Но дали те са най-ефективният опрашител?

РОБЪРТ РАГУЗО: Зависи от пчелата, Ира. Почти всички насекоми са много, много разнообразни. Така че ние внимаваме да не обобщаваме твърде много. Пчелите, за които повечето хора мислят, са социалните пчели, независимо дали са медоносни пчели, които се управляват в селскостопански системи или които са станали диви и са натурализирани и диви. Или могат да бъдат пчели, които също са социални, но имат по-малки кошери. Но те имат разделение на труда. Те имат местен кошер, в който се връщат. И те са донякъде привързани от това местоположение. Те могат да се разпръснат на около километър от кошера си. Но те са склонни да посещават едни и същи групи цветя всеки ден.

Така че, ако мислите за смесване на цветен прашец в реколта или популация от диви цветя, видът животно, което ви посещава, наистина ще се движи по различни начини между цветята. Така че социалните пчели може да събират цветен прашец, за да го върнат в кошера, за да нахранят малките си, да нахранят своето пило. Като има предвид, че мухите при завист ядат сами цветен прашец. Така че по отношение на ефективността или ефективността, много насекоми правят много различни неща, когато посещават цветя. Колибри и ястребови молци, които изучавам, нямат никакъв интерес към цветен прашец.

И така, какво се случва и това, което има значение за растението, е колко придирчиви са те? Подстригват ли се след посещение на цвете, в този случай вероятността да преместят прашеца много далече е малка. Или са мърляви, като молците, които изучавам, в този случай имат прашец, висящ по всичките им крайници и прелитат 200 метра или 1000 метра или през пътя към другата популация и се мотаят от 1000 поленови зърна върху следващото цвете на иглика или нощно цъфтящо растение Datura. Това е магия за тези растения, нали?

ИРА ФЛАТОУ: Молци като помия, никога не съм чувала това преди.

РОБЪРТ РАГУЗО: Те не се връщат у дома. Не можете да разчитате на тях всяка вечер. Но когато дойдат, те са вълшебни.

ИРА ФЛАТОУ: Споменахте ястребовия молец. Можете ли да говорите повече за това?

РОБЪРТ РАГУЗО: Те са версията на колибри в света на насекомите. Те могат да бъдат с размер от два, три или дори четири грама. Те могат да се движат с 40 до 60 удара на крилото в секунда. Те са невероятни, невероятни животни. Езикът им може да бъде три пъти по-дълъг от тялото им. И те могат да се разпръснат из водни тела, из пустини. Но ме интересуваше къде се изпращат цветята и как произвеждат силни парфюми и какви са функциите на тези парфюми.

Така че имах склонност да изучавам нощно цъфтящи растения като жасмин и гардения и вечерна иглика, които имат много силни аромати. И неизменно по целия свят опрашителите на тези прекрасни растения са горещи молци. Те са молци от сфинкс. Слагаш си фара и излизаш да ги гледаш привечер. Повечето хора си мислят, че виждат колибри, когато ги видят. Те кръжат пред цветя, вместо да кацнат върху тях. Те държат езиците си навън, докато пият, така че изглежда като пръчка. Те имат малко много цветен прашец до средата на езика и просто се потапят в него, за да лунят цветя наляво и надясно.

И можете да видите със собствените си очи, като, уау, този тип току-що удари половината от отворените цветя пред мен. И тогава прелетя през тази пясъчна дюна към следващото парче цветя. Така че понякога това, което правим, е да извадим флуоресцентен прах и след това оставяме молецът да го премести. И тогава изваждаме UV лампа и гледаме колко далеч е стигнал този прашец, само за един или два месеца, които са преминали през последните 15 минути.

ИРА ФЛАТОУ: Наскоро научих за бръмбарите като опрашители. Не бях мислил за бръмбарите като опрашители.

РОБЪРТ РАГУЗО: Бръмбарите имат толкова много ниши, че не би било разумно да се опитате да обобщите за тях. Но като мухите, има бръмбари, които са паразитни или ядат мърша и трупове. Има и други бръмбари, които използват цветя като места за чифтосване, като места за опити. Онзи ден в клас се шегувахме, че има цяла категория, има цяла ниша от цветя, които наричаме любовни хотели, вярвате или не, като водната лилия на кралица Виктория или някои от филодендроните, които цъфтят в нощ, където те са големи бели стаи. Те са много парфюмирани. И стават горещи.

И това, което правят, е, че привличат бръмбарите-скарабеи на тълпи. И им дават защита. Затоплят ги. И ги хранят с прашец и секрети и разни неща. И те са бръмбари. Правят бъркотия. Те гризат листенцата на цветята. Но най-вече това, което правят, е да се чифтосват. Всяка вечер е като пролетна ваканция в тези цветя. И бръмбарите– и това е подвижен празник на следващата вечер. На следващата сутрин те оставят цветето. Топлината се изключва. Парфюмът си отива. Те го спят и след това отиват да намерят друго парти на следващата нощ в дъждовна гора, която може да е на километър.

Но те са привлечени от аромата и намират следващото цвете. И те имат прашец по цялото си тяло. Така че една от големите категории в крайна сметка е, поддържате ли се? Придирчиви ли сте? Ако посетите цвете– ако някога гледате колибри, например, то’ ще посети 20 цветя подред. И тогава може да кацне върху клонка и да почисти клюката си. Толкова правилно? Така че това е. Вече няма цветен прашец, който се движи по сметката му. Може все още да има малко на брадичката си.

Някои мухи са изключително придирчиви. И затова трябва да внимавате колко добри са опрашителите на мухи. Трябва да ги гледате, защото има неща, които не можете да видите или оцените през нощта, привечер или в мащаба, времевия мащаб и пространствения мащаб на муха или бръмбар.

ИРА ФЛАТОУ: Уау. Никога не осъзнавах колко важни са мухите. You talked a little briefly about hover fly as an important pollinator.

ROBERT RAGUSO: Hover flies and bee flies are most similar to bees in the way they visit flowers, if not, their life cycles. So there are many cases where they’re kind of co-pollinators with bees and some butterflies. There’s some special cases, like in South Africa, where I’ve worked, where there are horseflies and tango wing flies that have extremely long tongues, maybe three times the length of their bodies.

And they have a special gild. South Africa didn’t get glaciated like the north did. And so the habitats are older there. There’s been a lot more evolution of specialized pollination in South Africa. And so I got to witness with my host Steve Johnson, I got to see whole gilds of geraniums and orchids and things that are very tubular flowers, really brightly colored with arrows leading toward the nectar hole, and these long, long tongued flies pollinating them. So those are the guys who behave like bees.

Then there’s fungus nets and niches and carrion flies who visit flowers by mistake. They visit flowers that I like to say are playing dead, pretending to be rotting meat or feces or rotting fruits. And those are flies that live their– or mushrooms. Those are flies that live their lives laying eggs in those rotting substrates and completing their life cycles. So, forensic flies, florid flies that the CSI would use to know how long a body’s been dead, these are flies that end up pollinating some plants when the plants pretend to be stinking corpses.

IRA FLATOW: Hm, this is interesting. There’s so much we can talk about. But I want to end on talking about honeybees, wild bees, managed honey bees are in decline, and the difference between them. And what are the separate problems having to do with them?

ROBERT RAGUSO: Sure. And that’s the many billion dollar question across the world, isn’t it? My understanding of the problem with managed bees is two or three-fold. One is genetics. It’s about, do they get inbred? Do the market forces that drive the way that they’re managed sort of get them in trouble in terms of their ability to fight off pathogens and those mites that attack them? The second problem is stress. Various ways that managed bees are managed can affect their biology, including the transfer of pathogens and diseases.

Number three is a rapidly changing planet. There are challenges that managed bees face that weren’t challenges 20 years ago or 40 years ago when some of the policies guiding their management were made. I want to stress the issue of diversity. We began our conversation talking about diversified portfolios and how plants, if they have generalized pollination strategies, we hope that their ecological stability is bound up in having more than one pollinator.

What we’re learning, though, colleagues like Rob Gegear at UMass studying the fact that not all bumblebees are the same, right? Bumblebees are diverse in their niches, too. So I keep stressing that point that beetles and flies and moths and bees are very, very diverse animals. And they have different styles and behaviors and personalities and needs. Some very generalized, trashy, weedy bees are doing really well with humans. There are other bees that are disappearing faster than we can figure out why.

And one of the caveats that we all have is being careful about saying, well, we have another bumblebee species that visits that plant. Well, hopefully, there’ll be some redundancy in terms of their services to the plant. And we don’t know yet. Those are some of the projects that are being funded out there right now, not just by NSF, but by the US Department of Agriculture, too. And they’re really important.

IRA FLATOW: Well, Dr. Raguso, we have run out of time. Boy, what an interesting discussion. I want to thank you for taking the time to be with us today.

ROBERT RAGUSO: Ira, it has been my pleasure. Thanks so much for talking with me about something that we really love.

IRA FLATOW: Robert Raguso is a pollination biologist and professor of neurobiology and behavior, Cornell University in Ithaca, New York.


The Bees and the Trees: Forest Pollinators of the Pacific Northwest

Animal pollinators are essential not only for food security, but also for ecosystem function. They facilitate reproduction of native plants, enabling production of fruit, nuts, and seeds eaten by a diverse range of fauna.

Approximately 75 percent of crop plants (35 percent of global agricultural production, Klein et al. 2007) and nearly 90 percent of wild flowering plants 2 rely on animal pollination. When you picture a pollinator, the ubiquitous domestic European honeybee (Apis mellifera) may spring to mind immediately, but more than 300,000 animal species worldwide pollinate flowering plants, including bats, birds, beetles, butterflies, flies, wasps, and wild bees. In the western U.S., the four key pollinator groups are beetles, butterflies and moths, flies, and native bees.

A checker beetle visits a checkermallow flower (Sidalcea sp.) (Photo by Jonathan Lidbeck)

бръмбари appear to have been the earliest visitors of flowering plants, predating the evolution of bees. Some ancient beetle-associated plants, such as магнолия и Лириодендрон are still around today!

Flowering plants that co-evolved for beetle pollination typically have large, cup-shaped, fragrant flowers with thick, tough petals. Today, however, beetle pollinators are not limited to these early angiosperms, and commonly visit species that bear clusters of small flowers such as asters, goldenrod, and spiraea. Common flower-visiting beetles of the Pacific northwest include members of the long-horn beetle (Cerambycidae), checker beetle (Cleridae), soldier beetle (Cantharidae), and pintail beetle (Mordellidae) families.

A monarch butterfly nectars on a milkweed flower. Plants from this genus (Asclepias spp.) also serve as monarchs’ larval host. (Photo by Martin LaBar)

Butterflies and moths (lepidopterans) subsist on nectar as adults, and they prefer to visit brightly-colored (particularly red, orange, and purple) flowers that provide ample nectar. Lepidopterans typically transfer relatively little pollen between flowers 3 as they perch high up on their legs upon the flower and extend their long proboscis into the flower to drink nectar. Many flowers that attract butterflies have their nectar hidden deep within the flower and are either borne in clusters or have a lip that serves as a landing pad for the butterfly to perch on.

Most butterfly species feed as larvae (caterpillars) on a specific plant species or group of species (known as host plants). For example, the iconic monarch butterfly (Данаус плексип) requires plants of the milkweed genus (Асклепия spp.) as a host during larval development, and loss of milkweed throughout its breeding range has contributed to monarch declines in recent decades 4 .

Flies are among the most common flower-visiting insects and are estimated to be second only to bees in providing pollination services worldwide 5–7 . Flower-visiting flies, particularly those in the hover-fly family (Syrphidae) often mimic bees in behavior and appearance (likely a defensive adaptation against predators) and can be difficult to distinguish from true bees. One reliable trick for telling them apart is to focus on the antennae, which are short and stubby in flies and are much longer in bees.

A native sweat bee (left) and a drone fly (right), a clever bee mimic. (Photos by James Rivers (left) and Tanya Hart (right))

There are an estimated 20,000 species of пчели worldwide, and approximately 3,600 are native to the U.S. and Canada.

The physical traits and life history of bees make them particularly effective pollinators bees feed primarily on pollen as larvae and solely on nectar as adults, and most have specialized hairs on their bodies to help them capture pollen from visited plants to bring back to the nest. They are also more likely than other types of insect pollinators to repeatedly visit plants of the same species during foraging trips. This tendency (termed “floral constancy”) may be an adaptive foraging strategy for bees to collect high-quality food resources 8 , but it also b plants, which are more likely to receive pollen of their own species from frequent visitors. Native bees may be social, solitary, or parasitic.

Social bees, such as bumblebees (Bombus spp.), live in colonies founded by a queen who produces numerous non-reproductive daughter workers that forage for pollen and nectar to provision nest “cells” – small chambers in which the queen lays her eggs.

A mining bee (Andrena sp.) emerges from a ground nest. (Photo by Whitney Cranshaw, Colorado State University, http://www.bugwood.org)

At the end of the foraging season, the queen produces male drones and new queens. New mated queens overwinter in subterranean hibernacula and emerge the following spring to start a new colony.

The vast majority of native bees are solitary, meaning that each female forager provisions eggs in her own nest. In the solitary bee lifecycle, female and male bees emerge from nest cells at a roughly similar time and mate before foraging and reproducing. Eggs of solitary bees develop over the winter and emerge in the next flight season.

Cleptoparastic (or “cuckoo”) bees do not build nests or forage for pollen, but instead lay their eggs in the nests of other bees and allow them to raise their young. Cleptoparasites may play a stabilizing role in bee communities by affecting competition among hosts and are considered by some to be indicators of a healthy and resilient community 9 .

Pollinator habitat in forest ecosystems

In forests, the lack of light in the understory often limits the abundance and diversity of flowers (pollinator food). In these ecosystems, pollinators are typically most abundant following disturbance that removes or opens the canopy (including harvesting, fire, or windthrow), or in natural canopy gaps or forest edges where more light and flowering plants are available. Pollinator communities in forests with dense canopies are typically smaller and composed primarily of moths, flies, and beetles.

The availability of nest sites is another key component of pollinator habitat. Insect pollinators build nests in a variety of natural substrates. The majority of native bee species build nests underground. Disturbance events – such as severe wildfire and timber harvest, which involves removal of slash and other forest residue – can boost the population of ground-nesting bees in forested areas. Some species nest in cavities, including abandoned rodent burrows or bird nests, hollows in trees, holes in dead wood, or hollow plant stems. Most prefer to occupy nesting sites exposed to solar radiation (i.e. in areas with limited shade, often favoring south-facing slopes) as they require heat from their environment to warm their bodies.

Promoting forest pollinators

Allow open conditions when possible

  • Allow for a long early successional (pre-canopy closure) phase following stand-replacing disturbance such as wildfire or harvesting, which allows the plant community to slowly develop and become complex.
  • Maintain naturally occurring canopy gaps.
  • Control woody plant encroachment into savannah, upland, and open woodland habitats.

Foster a diverse native plant community

  • Diverse flowering plant communities beget diverse insect pollinator communities! Strive for a mix of flowering shrubs and/or trees and herbaceous flowering herbs, and a variety of flower shapes, colors, and families. Include plants with a variety of bloom periods (from early spring to late summer) to support a diverse assemblage of pollinators. Check out the Xerces Society’s region-specific native plant lists for ideas!
  • Use targeted instead of broadcast herbicide spray when possible to control undesirable vegetation.
  • Screen pesticides for potential harm to pollinators to avoid harmful application. (This tool created by the University of California Statewide Integrated Pest Management Program can be used to find an overview of toxicity and pollinator health concerns for specific pesticide.)

Creating nesting opportunities

  • Most native bees build nests underground and require access to bare soil. Removing mat-forming vegetation, duff, and forest residue in relatively well-drained, sun-exposed areas can provide nesting habitat for these species.
  • About 30 percent of native bees nest in cavities in wood or hollow stems. Retaining dead wood (stumps, logs, and stumps) and refraining from trimming off dead stems of pithy-stemmed plant species (such as native white-bark blackberry, elderberry, or spiraea) in habitat areas provides suitable nest sites for these species.
  • You can buy or make artificial “bee hotels” to provide nesting sites for cavity-nesting bees. This guide from Michigan State University Extension is a great resource for learning how to construct and maintain bee hotels for a diverse array of native bees.
  • Bumblebees opportunistically nest in cavities above and below ground, including abandoned rodent burrows and bird nests, grassy tussocks, brush piles, or even artificial birdhouses. Consider creating some brush piles for bumblebees to colonize and/or planting some bunch-forming native grasses to create cover for their nests.
  • Butterflies require species-specific host plants to rear caterpillars. Learn about what butterflies are present in your area and consider planting host plants for these species to support butterfly populations. Check out these guides from the Oregon Department of Forestry and the Washington Butterfly Association for more information on host plants of butterflies of the Pacific Northwest.

Additional resources for learning about forest management and native pollinators are available through the Oregon Bee Project.


Гледай видеото: Ученици с #проект за опазването на дивите #пчели #Природата - в нас и около нас (Юни 2022).


Коментари:

  1. Sabola

    How will order to understand?

  2. Brodric

    да, но това не е всичко...

  3. Tojakinos

    I apologise, I can help nothing, but it is assured, that to you will help to find the correct decision. Не се отчайвай.

  4. Reymond

    не си прав. уверена съм. мога да го докажа. Пишете ми на ЛС, ще говорим.



Напишете съобщение