แมลงผสมเกสร: ประเภทและลักษณะความสำคัญ - ชีววิทยา

การถ่ายละอองเรณูเป็นตัวแทนของสิ่งมีชีวิตที่รับผิดชอบในการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชซึ่งจะต้องมีการขนส่งและการแลกเปลี่ยนระหว่างโครงสร้างเกสรดอกไม้ชายและหญิงของพวกเขา พืชแองจิโอสเปิร์มส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังหรือไม่มีกระดูกสันหลังในการผสมเกสร

พืชสามารถผสมเกสรได้โดยตัวแทนทางชีวภาพหรือทางชีวภาพ ตัวแทนของ Abiotic ไม่สร้างความสัมพันธ์กับพืชและสามารถเป็นลมหรือน้ำได้ ในการผสมเกสรทางชีวภาพในทางกลับกันสิ่งมีชีวิตที่สองมีส่วนร่วมผู้ผสมเกสรซึ่งไปเยี่ยมดอกไม้เป็นประจำและสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างดอกไม้กับแมลงผสมเกสร

ดอกไม้เยี่ยมชมผึ้ง (ที่มา: pixabay.com/)

ความสัมพันธ์ระหว่างดอกไม้กับแมลงผสมเกสรเป็นสิ่งที่มีร่วมกันเนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะมีสารดึงดูด (กลิ่นและสี) หรือรางวัลโดยตรง (น้ำหวานและละอองเรณู) สำหรับผู้ผสมเกสรในขณะที่ดอกไม้ใช้สัตว์ในการขนส่งละอองเรณูและสืบพันธุ์ .

แมลงผสมเกสรส่วนใหญ่เป็นสปีชีส์ "ทั่วไป" ที่เยี่ยมชมพืชพันธุ์หลากหลายชนิด อย่างไรก็ตามพืชบางชนิดมีความชอบเฉพาะสำหรับพันธุ์พืชที่เฉพาะเจาะจงและสิ่งเหล่านี้เรียกว่า "ผู้เชี่ยวชาญ" พืชที่ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้เยี่ยมชมมีการดัดแปลงที่ซับซ้อนและเฉพาะเจาะจงสำหรับการมีปฏิสัมพันธ์กับแมลงผสมเกสร

การถ่ายละอองเรณูประเภทต่างๆทำให้เกิดความแตกต่างในลักษณะของดอกไม้ซึ่งรวมถึงสัณฐานวิทยากลิ่นและสีขนาดรางวัลฟีโนวิทยาและอื่น ๆ แต่ละลักษณะได้รับการคัดเลือกอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อตอบสนองความต้องการของกลุ่มผู้ผสมเกสรโดยเฉพาะ

Rudolf Jakob Camerarius เป็นคนแรกที่สังเกตการผสมเกสรในดอกไม้กะเทยในปี 1694 อย่างไรก็ตาม Dobbs และMüllerในปี 1750 และ 1751 ตามลำดับซึ่งมีรายละเอียดการผสมเกสรข้ามและความสำคัญของสัตว์เช่นแมลงในการขนส่งละอองเรณู , บัญญัติคำว่า "แมลงผสมเกสร".

ประเภทและลักษณะของมัน

ปัจจุบันรู้จักแมลงผสมเกสรทางชีวภาพ 4 ชนิด ได้แก่ แมลงนกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์เลื้อยคลานชนิดหนึ่ง

- แมลง

สำหรับแมลงดอกไม้เป็นโครงสร้างที่สามารถตอบสนองความต้องการทางโภชนาการได้เป็นส่วนใหญ่โดยได้รับพลังงานส่วนใหญ่ที่ต้องการจากคาร์โบไฮเดรตในน้ำหวานหรือเกสรดอกไม้

ด้วง

แมลงเต่าทองเป็นกลุ่มแมลงที่มีความเชี่ยวชาญน้อยที่สุดในการผสมเกสรและมักสร้างความสัมพันธ์กับดอกไม้จากพื้นที่เขตร้อน แมลงเหล่านี้สามารถสกัดน้ำหวานและละอองเรณูจากดอกไม้แบน ๆ เท่านั้นเนื่องจากไม่มีโครงสร้างปากเฉพาะ

แมลงเต่าทองกินดอกไม้มีร่างกายปกคลุมไปด้วยขนและเกล็ดซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับการเกาะติดของเมล็ดเรณู พืชสกุลแมกโนเลียได้รับการเยี่ยมชมโดยแมลงหลายชนิด

แมลงวัน

แมลงวันหรือแมลงวันเป็นแมลงผสมเกสรที่มีความเชี่ยวชาญมากกว่าแมลงเต่าทองเนื่องจากขนาดที่เล็กของพวกมันจึงเข้าไปถึงภายในของดอกไม้เกือบทุกชนิดและเนื่องจากพวกมันมีขากรรไกรที่เชี่ยวชาญจึงสามารถกินน้ำหวานได้อย่างง่ายดาย

แมลงเหล่านี้มีหน้าที่ในการผสมเกสรของพันธุ์พืชที่เจริญเติบโตในสภาพที่ไม่เอื้ออำนวย

Amorphophallus titanum ซึ่งเป็นไม้ดอกที่ใหญ่ที่สุดในโลกหรือที่เรียกว่า "ดอกไม้ศพ" มักจะผสมเกสรโดยแมลงวันซึ่งดึงดูดกลิ่นเหม็นที่ฟุ้งออกมาจากดอกไม้

Hymenoptera

ผึ้งกับดอกทานตะวัน (ที่มา: pixabay.com/)

Hymenopterans เป็นหนึ่งในแมลงผสมเกสรที่มีวิวัฒนาการพิเศษและมีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากที่สุด กลุ่มนี้ประกอบด้วยตัวต่อมดและผึ้ง

ตัวต่อ

ตัวต่อมีวงจรชีวิตที่หลากหลายมากที่สุดและมีกลไกการผสมเกสรคล้ายกับแมลงวันมาก พวกเขาไม่มีความเชี่ยวชาญในการพูดมากนักดังนั้นจึงสามารถเข้าถึงดอกไม้ที่เปิดกว้างที่สุดเท่านั้น

ตัวต่อเช่นแมลงวันแสวงหาน้ำหวานและเกสรดอกไม้เป็นส่วนหนึ่งของอาหารของพวกมัน แต่พวกมันไม่เชี่ยวชาญเท่าผึ้งและรับรู้สีและกลิ่นเพียงสีเดียวในดอกไม้ แมลงเหล่านี้นำเสนอสังคมที่ซับซ้อน: พวกมันนำอาหารมาให้ลูกซึ่งสามารถเลียกรามของพวกมันได้หลังจากกินน้ำหวาน

ในเขตร้อนมีการพบคำเตือนว่ากล้วยไม้ผสมเกสรเช่นCelosía argentea อย่างไรก็ตามจนถึงปัจจุบันไม่พบพันธุ์พืชที่ได้รับการผสมเกสรโดยตัวต่อเท่านั้น

มด

มดเยี่ยมชมดอกไม้ (ที่มา: pixabay.com/)

มดสนใจน้ำตาลในดอกไม้เป็นหลักไม่ว่าจะเป็นในดอกไม้ต่อหรือใน nectaries อย่างไรก็ตามสิ่งนี้มีขนาดเล็กมากจนสามารถเข้าและออกจากดอกไม้ได้โดยไม่ต้องสัมผัสอับเรณูหรือตราบาปและร่างกายที่แข็งและแว็กซ์ของพวกมันดูเหมือนจะไม่เกาะติดละอองเรณูจำนวนมากเพื่อพูดถึงสารผสมเกสร

มดถูกมองว่าเป็นผู้ขโมยน้ำหวานแทนที่จะเป็นแมลงผสมเกสรดังนั้นพืชจึงมีการพัฒนากลไกมากมายเพื่อป้องกันไม่ให้พวกมันเข้าถึงดอกไม้

มดส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการผสมเกสรของพืชในพื้นที่ทะเลทรายตัวอย่างเช่นการเยี่ยมชมดอกไม้ของ Polycarpon ที่ชุ่มฉ่ำเพื่อเลียน้ำหวานซึ่งพวกมันยังมีละอองเรณูด้วย

ผึ้ง

ผึ้งเป็นกลุ่มแมลงที่ปรับตัวได้ดีที่สุดสำหรับการผสมเกสร สัตว์เหล่านี้มีพฤติกรรมที่หลากหลายตั้งแต่สัตว์ที่ง่ายที่สุด (เช่นปรสิตหรือผึ้งโดดเดี่ยว) ไปจนถึงกลุ่มที่ซับซ้อนที่สุดโดยมีสังคมที่มีโครงสร้างและลำดับชั้นสูง

ชีวิตของผึ้งมุ่งเน้นไปที่หน้าที่ของพวกมันในฐานะแมลงผสมเกสรการพิสูจน์ว่านี่คือลักษณะการทำงานและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพวกมันเพื่อค้นหาและรวบรวมน้ำหวานและละอองเรณู พวกเขามีความรู้สึกที่ดีในการดมกลิ่นซึ่งช่วยให้พวกเขาแยกแยะระหว่างชนิดของดอกไม้ที่มักพบบ่อย

พวกเขาสามารถสร้างรอยกลิ่นบนดอกไม้เพื่อชี้ทางจากรังไปยังผึ้งอื่น ๆ เครื่องหมายเหล่านี้อาจแตกต่างกันระหว่าง 1 ถึง 20 เมตรขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

นอกจากนี้พวกเขายังมีกลยุทธ์ "การสื่อสาร" ที่คล้ายกับการเต้นซิกแซกซึ่งพวกเขาใช้เพื่อบ่งบอกกับผึ้งอื่น ๆ ในรังที่อยู่ของดอกไม้เนื้อหาทางโภชนาการทิศทางและระยะทาง

ผึ้งมีความอ่อนไหวต่อฤดูกาลเนื่องจากส่วนใหญ่ใช้ดวงอาทิตย์เพื่อรักษาทิศทางของพวกมัน

เลปิดอปเทรา

Monarch Butterfly เยี่ยมชมดอกไม้ (ที่มา: pixabay.com/)

Lepidoptera ครอบคลุมทั้งผีเสื้อกลางคืนและผีเสื้อซึ่งแยกออกจากกันด้วยพฤติกรรมที่แตกต่างกันมากกว่าในลักษณะทางสัณฐานวิทยา ผีเสื้อมีนิสัยทุกวันในขณะที่ผีเสื้อกลางคืนเป็นเวลาพลบค่ำหรือออกหากินเวลากลางคืน

สายพันธุ์พื้นฐานส่วนใหญ่มีขากรรไกรสำหรับเคี้ยวละอองเรณูในขณะที่พันธุ์ที่มีวิวัฒนาการมากขึ้นจะมีท่อดูดที่ยาวและบางเท่านั้น ผีเสื้อส่วนใหญ่กินเกสรที่สกัดจากดอกไม้โดยใช้ปากหลอดดูดหรือเครื่องงวง

การดมกลิ่นมีบทบาทสำคัญในดอกไม้ที่ผสมเกสรแมลงเม่าทำให้อากาศกลางคืนเขตร้อนอบอ้าวด้วยกลิ่นหอมที่แมลงเม่าสามารถรับรู้ได้

สายพันธุ์ที่แมลงเลปิดอปเทราเข้าเยี่ยมชมมักจะมีปุ่มปิดในตอนกลางวันและเปิดในเวลากลางคืนเพื่อให้แมลงผสมเกสรเข้ามาได้

-Vertebrates

แมลงผสมเกสรมีกระดูกสันหลังมีความสำคัญอย่างยิ่งในทวีปแอฟริกันและอเมริกา พวกมันเป็นสัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่าแมลงโดยทั่วไปมีเลือดอุ่นและมีความต้องการทางโภชนาการที่แตกต่างกัน

แมลงผสมเกสรเหล่านี้ต้องการสารจำนวนมากเช่นโปรตีนคาร์โบไฮเดรตและไขมันที่มีแคลอรี่สูงดังนั้นความต้องการทางโภชนาการจึงมักถูกครอบคลุมโดยแหล่งอาหารอื่น

มีนกและค้างคาวไม่กี่กรณีที่กินละอองเรณูเพื่อให้เพียงพอต่อความต้องการโปรตีนของมัน

Orioles นกฮัมมิ่งเบิร์ดและแม้แต่นกหัวขวานในเขตร้อนก็มีปลายลิ้นที่มีขอบที่มีความเชี่ยวชาญสูงในการเก็บน้ำหวานและละอองเกสรดังนั้นจึงคาดเดาได้ว่าโครงสร้างพิเศษและโครงสร้างดอกไม้เหล่านี้อาจมีวิวัฒนาการร่วมกัน

นกฮัมมิ่งเบิร์ด

Hummingbird (ที่มา: pixabay.com/)

นกฮัมมิ่งเบิร์ดเป็นนกหลักที่มีลักษณะเป็นแมลงผสมเกสร พวกเขามีร่างกายที่เล็กและมีการเผาผลาญที่กระฉับกระเฉงมากซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้พวกเขาสามารถออกทัวร์ในทุ่งดอกไม้มากมายเพื่อตอบสนองความต้องการทางโภชนาการที่สูงได้

นกฮัมมิ่งเบิร์ดเป็นนกในดินแดนที่สามารถปกป้องดอกไม้ได้อย่างดุเดือดและมีน้ำหวานสูงโดยเฉพาะในช่วงฤดูผสมพันธุ์

ดอกไม้ที่นกฮัมมิ่งเบิร์ดชอบคือดอกไม้ที่แขวนคอเผยให้อวัยวะของมันมีพื้นที่ว่างและมีแหล่งน้ำหวานขนาดใหญ่อยู่ภายในดอกไม้ ตัวอย่างของดอกไม้เหล่านี้คือดอกไม้ในสกุลเฮลิโคเนีย

ค้างคาว

รูปภาพโดย naturalista.mx

ค้างคาวมีพื้นผิวขรุขระเหมือนนกซึ่งมีความสามารถในการขนส่งละอองเรณูได้ดี สัตว์เหล่านี้เคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วและเดินทางเป็นระยะทางไกลเมื่อพวกมันออกมาหากิน พบละอองเรณูในมูลค้างคาวจากพืชที่อยู่ห่างออกไปมากกว่า 30 กม.

ค้างคาวที่เชี่ยวชาญในการบริโภคเกสรดอกไม้หรือน้ำหวานมีดวงตาขนาดใหญ่ความรู้สึกที่สำคัญกว่าปกติ (septate) และอุปกรณ์โซนาร์ที่พัฒนาน้อยกว่า

บางชนิดมีความสามารถในการลอยหรือรักษาการบินขณะบริโภคเกสรดอกไม้ซึ่งมีลักษณะคล้ายนกฮัมมิ่งเบิร์ด

ค้างคาวส่วนใหญ่ในทวีปอเมริกาเช่นเดียวกับสกุล Leptonycteris ครอบคลุมความต้องการโปรตีนทั้งหมดจากละอองเรณูซึ่งเพียงพอทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพแคลอรี่

ความสำคัญ

ความสัมพันธ์ระหว่างพืชกับแมลงผสมเกสรเป็นหนึ่งในปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับสัตว์ที่สำคัญที่สุดในธรรมชาติ พืชไม่สามารถสร้างเมล็ดและสืบพันธุ์ได้หากไม่มีการถ่ายละอองเรณูและหากไม่มีแมลงผสมเกสรพืชก็ไม่สามารถกินน้ำหวานได้ดังนั้นทั้งสัตว์และพืชจะหายไปหากไม่มีปฏิสัมพันธ์นี้

การผสมเกสรชีวภาพเป็นองค์ประกอบสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพในกลุ่มพืชและสัตว์ส่วนใหญ่และเป็นบริการระบบนิเวศที่สำคัญสำหรับมนุษย์เนื่องจากการบริโภคธัญพืชส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการผสมเกสรทางชีวภาพของพันธุ์ .

การผสมเกสรชีวภาพเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชป่าส่วนใหญ่ซึ่งยังให้อาหารและยังชีพสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกมากมายที่มนุษย์อาศัยอยู่

การลดลงของประชากรแมลงผสมเกสรจะบ่งบอกถึงการลดลงอย่างรวดเร็วของพันธุ์พืชที่การสืบพันธุ์ขึ้นอยู่กับพวกมันโดยอัตโนมัติ

ผึ้ง Apis mellifera เป็นหนึ่งในแมลงผสมเกสรที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจสำหรับการเพาะปลูกพืชเชิงเดี่ยวในธัญพืชทั่วโลกและยังมีความสำคัญต่อกาแฟผลไม้และพืชเมล็ดอื่น ๆ

อ้างอิง

Faegri, K. , & van der Pijl, L. (1979). หลักการของนิเวศวิทยาการผสมเกสร (3rd ed.) Pergamon กด
Rosas-Guerrero, V. , Aguilar, R. , Martén-Rodríguez, S. , Ashworth, L. , Lopezaraiza-Mikel, M. , Bastida, JM, & Quesada, M. (2014) การทบทวนเชิงปริมาณของกลุ่มอาการผสมเกสร: ลักษณะของดอกไม้ทำนายลักษณะของแมลงผสมเกสรที่มีประสิทธิผลหรือไม่? Ecology Letters, 17 (3), 388–400
Feilhauer, H. , Doktor, D. , Schmidtlein, S. , & Skidmore, AK (2016). การทำแผนที่ประเภทการผสมเกสรด้วยการตรวจจับระยะไกล Journal of Vegetation Science, 27 (5), 999-1011.
Vizentin-Bugoni, J. , Maruyama, PK, de Souza, CS, Ollerton, J. , Rech, AR, & Sazima, M. (2018). Plant-Pollinator Networks in the Tropics: A Review. ใน W. Dátilado & V. Rico-Gray (Eds.) Ecological Networks in the Tropics (หน้า 73–91) สำนักพิมพ์ Springer International.
Ulfa, AM, Purnama, RC, & Wulandari, Y. (2018). ปลูกสวนเพื่อรองรับแมลงผสมเกสร. ชีววิทยาการอนุรักษ์, 1 (3), 169–174.
Nicholls, CI และ Altieri, MA (2013) ความหลากหลายทางชีวภาพของพืชช่วยเพิ่มผึ้งและแมลงผสมเกสรอื่น ๆ ในระบบนิเวศเกษตร รีวิว พืชไร่เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน, 33 (2), 257–274.
IPBES (2017) รายงานการประเมินนโยบายวิทยาศาสตร์ระหว่างรัฐบาล แพลตฟอร์มบริการความหลากหลายทางชีวภาพและระบบนิเวศเกี่ยวกับแมลงผสมเกสรการผสมเกสรและการผลิตอาหาร (SG Potts, VL Imperatriz-Fonseca, & HT Ngo, Eds.), แพลตฟอร์มนโยบายวิทยาศาสตร์ระหว่างรัฐบาลของความหลากหลายทางชีวภาพและบริการระบบนิเวศ (IPBES)
Frankel, R. , & Galun, E. (1977). กลไกการผสมเกสรการสืบพันธุ์และการปรับปรุงพันธุ์พืช (ฉบับที่ 2)
Ollerton, J. , Winfree, R. , & Tarrant, S. (2011). สัตว์ผสมเกสรดอกไม้มีกี่ชนิด? ออยคอส, 120 (3), 321–326
Garibaldi, LA, Steffan-dewenter, I. , Winfree, R. , Aizen, MA, Bommarco, R. , Cunningham, SA, Carvalheiro, LG (2013) แมลงผสมเกสรป่าช่วยเพิ่มผลไม้ชุดพืชโดยไม่คำนึงถึงความอุดมสมบูรณ์ของผึ้ง วิทยาศาสตร์, 339 (พ.ค. ), 1608–1611.
Kearns, CA, และ Inouye, DW (1997) พืชชีววิทยาการอนุรักษ์ไม้ดอกและยังมีอีกมากมายที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับแมลงผสมเกสรและพืช ชีววิทยาการอนุรักษ์, 47 (5), 297–307.
Klein, AM, Vaissière, BE, Cane, JH, Steffan-Dewenter, I. , Cunningham, SA, Kremen, C. , & Tscharntke, T. (2007) ความสำคัญของแมลงผสมเกสรในการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของพืชโลก การดำเนินการของ Royal Society B: Biological Sciences, 274 (1608), 303–313

แมลงผสมเกสร: ประเภทและลักษณะความสำคัญ - ชีววิทยา - 2026