Орнитофилия

редактировать
Опыление птицами Колибри Phaethornis longirostris на соцветии Etlingera

Орнитофилия или опыление птиц - это опыление цветковых растений птицами. Эта иногда (но не всегда) коэволюционная ассоциация происходит от опыления насекомыми (энтомофилия ) и особенно хорошо развита в некоторых частях мира, особенно в тропиках, южной части Африки и на некоторых цепях островов. Эта ассоциация включает несколько отличительных адаптаций растений, образующих «синдром опыления ». Растения обычно имеют красочные, часто красные, цветы с длинными трубчатыми структурами, содержащими обильный нектар, а тычинки и рыльца расположены таким образом, чтобы обеспечить контакт с опылителем. Птицы, вовлеченные в орнитофилию, обычно являются специализированными нектароядными с щетинистыми языками и длинными клювами, которые либо способны парить в воздухе, либо достаточно легкие, чтобы садиться на цветочные структуры.

Содержание
  • 1 Адаптация растений
  • 2 Адаптация птиц
  • 3 Модели эволюции орнитофилии
  • 4 Миграция и синхронность цветения
  • 5 Другие ассоциации
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Адаптации растений
A малые фиолетовые Соцветия Butea позволяют птицам садиться на стебель

Адаптации растений для орнитофилии можно сгруппировать в основном на те, которые привлекают и облегчают перенос пыльцы птицами, а также те, которые исключают другие группы, в первую очередь насекомых, защищая от «кражи» нектара и пыльцы. Семяпочки птичьих цветов также имеют тенденцию иметь приспособления, которые защищают их от повреждений во время активной добычи пищи твердыми птичьими клювами.

Цветки универсальных видов растений, опыляемых птицами, отличаются от цветов, опыляемых специализированными птицами, такими как колибри или солнечные птицы из-за отсутствия длинных трубок венчика и кистевидных выступающих тычинок. Большинство опыляемых птицами цветов имеют красный цвет и много нектара. Они также не имеют запаха. Цветы с универсальными опылителями, как правило, имеют разбавленный нектар, но те, у которых есть специальные опылители, такие как колибри или солнечные птицы, как правило, имеют более концентрированный нектар. Нектар орнитофильных цветов различается по составу сахара: гексозы высоки у видов, опыляемых воробьинообразными, тогда как опыляемые насекомыми, как правило, богаты сахарозой. Однако опыленные цветки колибри, как правило, богаты сахарозой.

Различные растения также развили особые приспособления к опылению птицами. Многие растения семейства Loranthaceae имеют взрывные цветы, которые осыпают пыльцой птицу, которая питается рядом с ними. В основном они связаны с цветочными пекарями из семейства Dicaeidae. В Австралии у некоторых видов Banksia цветки раскрываются в ответ на действия птиц, тем самым снижая потери пыльцы. В сухих тропических лесах на юге Индии было обнаружено, что орнитофильные цветы цветут в основном в жаркий сухой сезон. Calceolaria uniflora, разновидность Scrophularaceae из Южной Америки, имеет особый мясистый придаток на нижней губе цветка. который богат сахаром. Он питается мухой (Thinocorus rumicivorus), и в процессе птицы смахивают пыльцу себе на голову и переносят ее на другие цветы.

Крысиный хвост babiana (Babiana ringens ) образует прочный стебель в соцветии, который служит насестом для малахитовой солнечной птицы, когда она посещает цветок. Heliconias имеют особые липкие нити, которые способствуют сращиванию. пыльцы на гладкие структуры, такие как клюв колибри. У некоторых африканских орхидей из рода Disa есть pollinaria, которые прилипают к ногам приезжих солнечных птиц.

Растения должны защищать от нектара и пыльцы, попадающих неопылителями.. Такие животные иногда классифицируются как воры, которые просто забирают ресурсы, не опыляя их, и грабители, которые повреждают цветок, чтобы получить доступ к ресурсам. Цветы, предназначенные для опыления длинноклювыми птицами, могут быть особенно уязвимы для кражи. Например, некоторые пчелы и птицы, которые не могут дотянуться до длинных трубок из опыляемых птицами цветов, просто протыкают цветок у основания, чтобы получить нектар, без опыления.

Адаптация птиц
Колибри с рубиновым горлом (Archilochus colubris) на алых цветках пчелиного перца (Monarda didyma )

Основными семействами птиц, питающихся нектаром, которые занимаются орнитофилией, являются колибри (Trochilidae ), солнечные птицы (Nectariniidae ) и медоеды (Meliphagidae ). Другие важные группы птиц включают птиц из семейств Icteridae, медоносов (Thraupidae, Drepanidae ), белоглазые (Zosteropidae ) и южноафриканские сахарные птицы (Promeropidae ). Птицы могут добывать нектар, садясь на насест или паря в основном с последними. Встречается у колибри и солнечных птиц. Среди колибри отмечаются два вида кормодобывания: территориальные колибри-отшельники и не-отшельники.

Колибри способны переваривать сахарозу, в отличие от многих воробьиных, которые предпочитают гексозы (фруктозу и глюкозу). Скворцы и их сородичи полностью избегают сахарозы. Птицы, питающиеся нектаром, обычно имеют механизм, позволяющий быстро выводить излишки воды. Возможно, им придется выпивать в течение дня в четыре-пять раз больше их массы тела, чтобы получить достаточно энергии. Колибри способны выделять азотсодержащие отходы в виде аммиака, поскольку они могут потерять больше воды, чем птицы, питающиеся источниками пищи с низким содержанием влаги. Колибри и солнечные птицы также имеют особые анатомические и физиологические приспособления, которые позволяют им быстро выводить лишнюю воду. Колибри также могут отключать функцию почек ночью.

У некоторых птиц, таких как белые глаза, пыльца, присыпанная растениями на лбу птиц, может увеличить износ этих перьев, что приведет к увеличению линька и замена.

Модели эволюции орнитофилии

Около 7000 видов неотропических растений опыляются колибри, в отличие от примерно 129 видов североамериканских растений, которые эволюционировали орнитофильные ассоциации. Почти четверть из 900 видов рода Salvia опыляются птицами в Центральной и Южной Америке, а некоторые также встречаются в Южной Африке. В тропическом Китае и прилегающих к нему странах Индокитая выращивают относительно немного цветов, опыляемых птицами, среди них Rhodoleia championii, член семейства Hamamelidaceae, которые можно посетить и опылить на любом участке. до семи видов птиц, добывающих нектар, в том числе японских белоглазых (Zosterops japonicus, Zosteropidae) и солнечных птиц с вилкохвостом (Aethopyga christinae, Nectariniidae).

Колибри и орнитофильные цветы связаны симбиотическими отношениями. Симбиотические отношения - это тесные отношения между видами, при которых хотя бы один вид выигрывает. В случае колибри и цветов оба вида получают выгоду, создавая мутуалистические отношения. Колибри полагаются на нектар для получения энергии, а орнитофильные цветы нуждаются в помощи колибри при опылении для размножения. Пока птицы кормятся, к их клювам прилипает пыльца, которая стирается со следующего цветка, который они посещают, опыляя его. Со временем взаимозависимость друг от друга приводит к совместной эволюции синдромов опыления. Например, у разных видов колибри клювы разной формы, предположительно для того, чтобы они могли пить нектар из цветов вокруг них. Широко распространено мнение, что короткоклювые колибри пьют из более широких цветов с короткими лепестками, а колибри с более длинными клювами имеют тесные отношения с цветками с длинными узкими венчиками. В большинстве случаев у длинноклювых видов есть доступ как к коротким, так и к длинным цветкам, но они часто избегают коротких цветов, чтобы избежать конкуренции. Кроме того, колибри с изогнутыми клювами будут кормиться цветами с прямыми лепестками, но птицы с прямым клювом с меньшей вероятностью будут посещать изогнутые цветы. Орнитофильные цветы, опыляемые колибри, часто имеют репродуктивные структуры, ориентированные вертикально. Это создает благоприятное вертикальное положение тела для колибри во время кормления, которое позволяет им махать крыльями в достаточной степени для зависания. Колибри предпочитают посещать более крупные и высокие цветочные экспозиции, и во многих исследованиях было доказано и подтверждено, что птицы предпочитают цветы с красными или розовыми лепестками другим цветам.

Опыление птицами считается дорогостоящей стратегией для растений и растений. он развивается только там, где есть особая польза для растения. Высотные экосистемы, в которых отсутствуют насекомые-опылители, экосистемы в засушливых регионах или на изолированных островах, как правило, способствуют развитию орнитофилии, в основном за счет специализированных нектароядных птиц, таких как колибри или солнечные птицы. Наиболее разнообразны растения, опыляемые универсальными птицами, в тропических и субтропических низменностях с ярко выраженной климатической сезонностью. Эти растения в основном представляют собой крупные древесные виды, которые одновременно производят большое количество открытых цветов, в отличие от в основном небольших кустарников и трав, опыляемых специализированными нектароядными птицами. Поскольку универсальные растения, опыляемые птицами, в основном самонесовместимы, им необходимо адаптироваться к опылителям, которые в основном обеспечивают ауткроссинг, таким как универсальные птицы. Эти птицы в основном питаются членистоногими, фруктами или семенами, даже если есть много нектара, и поэтому много перемещаются по лесу. Этой деятельностью они часто перемещаются между нектарными растениями и обеспечивают скрещивание. Универсальные растения, опыляемые птицами, даже развили механизмы отпугивания специализированных нектароядных птиц и пчел, поскольку эти группы обычно устраивают кормовые территории в пределах одного дерева и, таким образом, большинство из них проводят самоопыление.

Однако на островах обычное опыление птиц не развивалось, чтобы избежать самоопыления, но адаптировалось к надежному опылителю, поскольку пчелы и бабочки редки, как и в горных лесах.

Миграция и синхронность цветения

Антропогенное потепление может изменить фенологию растений и опылителей. Время цветения часто используется для обозначения начала весны в зонах умеренного климата. В последнее время исследования неизменно показывают, что растения реагируют на повышение температуры раньше цветением. Такое синхронное время имеет решающее значение для опыления растений и выживания колибри. Hegland et al. обсудить, как мутуализм колибри и цветков нарушается из-за распределительных или фенологических несоответствий, которые могут повлиять на доступность одного партнера. Недавнее исследование показало, что в пределах высокоразвитой сети растений-опылителей от 17 до 50% опылителей пострадали из-за нарушения питания в результате фенологического несоответствия. Сильная коэволюция между колибри и цветами привела к адаптивной специализации результату, в котором важное поведение как колибри, так и цветов синхронизируется. Поскольку колибри сильно зависят от нектара, очень вероятно, что их миграция связана со временем цветения цветочных видов. Для специализированных видов колибри фенология цветения чрезвычайно важна для выживания во время осенней миграции и после нее. Например, миграционный маршрут S. Руфус связан с расцветом уникальной коллекции видов цветов. С. rufus предпочитаю S. йоданта цветы. Исследования показали, что присутствие S. rufus связано с цветением S. iodantha в определенных местах. Поэтому время цветения важно для выживания S. rufus во время осенней миграции. Точно так же пиковое цветение цветков Impatiens biflora соответствует пиковому времени миграции колибри с рубиновым горлом.

Другие ассоциации

Несколько видов клещей (в основном из родов Proctolaelaps, Tropicoseius и Rhinoseius, семейство Ascidae ) развили форетический образ жизни, залезая в ноздри колибри, которые посещают цветы и отправляются автостопом к другим цветам, где они могут питаться нектаром. Цветочные клещи колибри предпочитают растения из семейств Heliconiaceae, Costaceae, Zingiberaceae, Amaryllidaceae, Rubiaceae, Apocynaceae, Bromeliaceae, Gesneriaceae, Lobeliaceae и Ericaceae, представители которых связаны с колибри.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Орнитофилией.
Последняя правка сделана 2021-06-01 03:04:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте