Sommige Bomen En Insecten Zijn Voor Elkaar Gemaakt

{h1}

Nieuw onderzoek naar de joshua tree en zijn bestuivers suggereert dat co-evolutie verantwoordelijk kan zijn voor de grote verscheidenheid aan insecten en planten over de hele wereld.

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Coevolutie - wederzijdse aanpassing van twee of meer soorten aan elkaar - vormt een groot deel van de natuurlijke wereld en produceert een aantal van de meest opmerkelijke biologische verschijnselen, van de uitzonderlijke snelheid van jachtluipaarden en gazellen tot de virulentie van de HIV- en varkensgriepvirussen.

De interactie tussen planten en insecten is een ander goed voorbeeld. Deze variëren van bestuivingsrelaties waar beide soorten van profiteren, tot insectenuitbraken die hele bossen doden. Planten en insecten zijn ook verbazingwekkend divers, met meer dan 300.000 beschreven soorten insecten en minstens 200.000 soorten bloeiende planten. Veel wetenschappers, te beginnen met Charles Darwin, hebben gesuggereerd dat co-evolutie verantwoordelijk kan zijn voor de enorme diversiteit van deze twee groepen organismen. Maar waarom wederzijdse aanpassing zou leiden tot soortendiversiteit is niet duidelijk. Nieuw onderzoek werpt licht op deze eeuwenoude vraag.

"De meest weerzinwekkende boom"

Joshua-bomen zijn waarschijnlijk enkele van de vreemdste planten ter wereld. Familieleden van agaves, ze zien eruit als een aloë op steroïden, met korte, stekelige bladeren en lange spichtige takken die verwrongen kandelaars vormen.

Hun bizarre uiterlijk inspireert de verbeelding van iedereen die ze ziet. De vroege Amerikaanse ontdekkingsreiziger John C. Fremont beschreef ze als: "De meest weerzinwekkende boom in het plantenrijk." Mormoons kolonisten zagen in hun silhouet de figuur van de profeet Joshua. Meer recente bezoekers aan Joshua Tree National Park hebben Joshua-bomen genoemd, "The Dr. Seuss Tree."

"Het meest opmerkelijke bemestingssysteem"

Het vreemdste aan Joshua-bomen is misschien de manier waarop ze worden bestoven. Deze woestijnplanten produceren geen nectar. Dus, om de Joshua-boom te reproduceren, vertrouwt hij op kleine, onopvallende grijze motten. De motten hebben tentakelachtige aanhangsels die uit hun kaken groeien, die ze gebruiken om stuifmeel van Joshua-boombloemen te verzamelen. De motten kruipen vervolgens van bloem naar bloem en spreiden opzettelijk stuifmeel over het vrouwelijke deel van elke bloem.

Waarom zou een eenvoudige mot zoveel moeite doen om een ​​boom te helpen? Het antwoord is dat de mot de Joshua-boom nodig heeft voor haar eigen voortplanting. Voordat ze elke bloem bestuift, legt de mot haar eieren op de onrijpe zaden van de Joshua-boom en snijdt ze in de bloem met een dun, lemmetachtig orgaan dat een "legboor" wordt genoemd. Haar eieren zullen uiteindelijk uitkomen in rupsen die een deel van de zaden zullen eten voordat ze naar de grond kruipen om een ​​cocon te vormen. Dus, voor haar baby's om te eten, moet de mot ervoor zorgen dat er Joshua-boomzaden zullen zijn, en omdat er zaden zijn moet de mot de bloem bestuiven.

Onnodig te zeggen dat de relatie tussen de Joshua-boom en zijn bestuivers fascinerend is. Charles Darwin beschouwde het zelfs als 'het meest opmerkelijke bemestingssysteem ooit beschreven'.

Zeven jaar in de woestijn

In 2003 veranderde veel van wat we dachten te weten over Joshua-bomen en hun bestuiving. Dat jaar ontdekte bioloog Olle Pellmyr van de Universiteit van Idaho dat Joshua-bomen eigenlijk werden bestoven door twee soortgelijk ogende, maar genetisch verschillende soorten motten.

Olle, zijn studenten, en ik hebben de laatste zeven bronnen in de Mojave-woestijn doorgebracht om te begrijpen hoe dit verschil de relatie tussen de Joshua-boom en zijn bestuivers beïnvloedt. De resultaten laten zien dat co-evolutie tussen planten en insecten inderdaad de reden kan zijn dat beide groepen zo verrassend divers zijn.

Een van de eerste ontdekkingen die we hebben gedaan, was dat de twee motten soorten voorkomen in verschillende delen van de woestijn. De iets grotere van de twee soorten bestaat in Californië en het centrum van Nevada. De tweede, kleinere soort wordt gedistribueerd door het zuiden van Nevada en Arizona.

Ten tweede lijkt het erop dat de bomen bestoven door elke mot soort niet precies hetzelfde zijn. Toen we naar de bloemen van verschillende bomen keken, ontdekten we dat de bekleding die de onrijpe zaden beschermt veel dikker was op planten die bestoven werden door de grotere mot.

Tot slot merkten we dat de "ovipositors" van de twee motten soorten - het orgel dat ze gebruiken om hun eieren op de zaden te leggen - overeenkwamen met de dikte van de muur rond de zaden. Elke mot heeft een legboor die precies de juiste lengte heeft om de zaden van de bloem te bereiken die hij bestuift, bijna alsof de mot en de boom voor elkaar zijn gemaakt.

"Deze kijk op het leven"

De implicaties van deze bevindingen waren verleidelijk. Ten eerste suggereerde de overeenkomst tussen de Joshua-boombloemen en de ovipositors van de motten dat co-evolutie de relatie tussen de plant en de bestuiver zou hebben gevormd. Ten tweede, omdat de planten volledig afhankelijk zijn van de motten voor reproductie, hebben de verschillen in de bloemen ervoor gezorgd dat Joshua-bomen in twee verschillende soorten zijn verdeeld.

Dit kan een verklaring zijn voor de manier waarop interacties tussen soorten de diversiteit aan planten en insecten hebben gegenereerd. Ik ben bezig om die hypothese verder te testen door het meten van natuurlijke selectie op de motten en de bomen.

Hoewel de twee motten soorten meestal voorkomen in verschillende delen van de woestijn, leven ze zij aan zij in een klein deel van de woestijn in Nevada.Op die plek bezoeken beide motten bomen met beide bloemsoorten, maar wanneer motten eieren leggen op een boom die normaal wordt bestoven door de andere soort, produceren ze minder rupsen. Dat wil zeggen, motten die eieren leggen op de "verkeerde" boom hebben een lagere fitheid.

Ik voer momenteel experimenten uit die zullen aangeven waarom dit gebeurt en of de bomen ook een prijs betalen als ze bestoven worden door de verkeerde soort mot.

Het meest opwindende onderdeel van dit onderzoek is het vooruitzicht dat een enkel natuurlijk proces - natuurlijke selectie - zowel de spectaculaire diversiteit van planten en insecten heeft geproduceerd als de opmerkelijke combinatie tussen insecten en de bloemen die ze bestuiven.

  • Video: motten tijdens de vlucht
  • Bloemen evolueren om vogels en vleermuizen te passen
  • Afbeeldingengalerij: Backyard Bugs

Opmerking van de uitgever: Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Foundation (NSF), de federale instantie die belast is met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie het archief achter de schermen.


Video Supplement: TOP 10 GEVAARLIJKSTE PLANTEN! ??.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com