Hur kolonialism förvandlade rävhandskar och varför kolibrier kan vara orsaken Kolibribestämare. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Blommor av växter pollinerade av djur visar några av naturens mest förvånande variation i färg, doft och form. Men hur har denna enastående mångfald utvecklats?

En stor del av berättelsen är anpassning till de djur de är beroende av för reproduktion. Många blommiga egenskaper antas vara anpassningar för att locka och "passa" sina pollinerare för optimal pollenöverföring.

För att förstå när och hur utvecklingen av dessa blommiga egenskaper behöver biologer ofta förlita sig på att rekonstruera det förflutna, och härleda villkoren som ledde till de evolutionära förändringarna. Men ett intressant alternativ är att använda de senaste ändringarna.

När mina kollegor och jag tittade i detalj, i en ny studie, vi hittade naturaliserade rävhandskeblommor - förda till Amerika för cirka 200 år sedan - har förändrats jämfört med infödda i Europa. Denna förändring överensstämmer med tillägget av kolibrier som pollinerare, på mindre än 85 generationer sedan introduktionen.

Foxgloves är bekanta och älskade vilda blommor i sitt ursprungliga sortiment, ursprungligen begränsade till Europa. Under 19-talet introducerades de till många delar av världen, troligen av ivrig engelska trädgårdsmästare.


innerself prenumerera grafik


Genom att flytta växter runt om i världen började vi människor oavsiktligt transkontinentala experiment och testade pollinatorernas avgörande roll för växters reproduktion och framgång av blommor. När växter introduceras i nya områden och utökar sitt sortiment, står de ofta inför en ny miljö utan pollinerare.

I andra fall, som den vanliga rävhandske eller Digitalis purpureakan nya pollinerare läggas till. I detta fall lades kolibrier, en helt ny grupp pollinerare, till katalogen över blommebesökare i delar av det nya utökade sortimentet.

I Europa pollineras rävhandskar uteslutande av humlor med långa tungor - de enda insekterna som kan nå den nektarbelöning som produceras vid basen av blomröret. Men när rävskorna blev naturaliserade i Amerika gick kolibrier in i bilden.

Ovänliga rävhandskar

I sina hemländer har rävhandskar en rad strategier som gör dem specialiserade för sina humla pollinerare. Även om blommorna ser tillgängliga ut för alla besökare, kan mindre insekter och till och med kort tunga humlor inte komma åt nektar. Det döljs av ett rör, kallat corolla, som blir mer och mer sammandraget mot nektar vid basen.

Blommorna är också utrustade med en serie långa hårstrån som fungerar som en barriär för små bin och flugor när de försöker gå in i blomman, eftersom de fastnar och ger upp.

Dessa blommiga egenskaper förhindrar dock inte kolibrier från att besöka. På många sätt är rävhandskar perfekta för kolibribestämning. Varje blomma producerar en stor mängd nektar och genom att växa i stora stativ erbjuder de det utbud som kolibrier behöver för att stödja deras höga energiska krav.

Hur kolonialism förvandlade rävhandskar och varför kolibrier kan vara orsaken Långtungade humlor kan nå nektar djupt inne i rävhandskar. Shutterstock / Ian Dyball

Foxglove evolution

För vår studie fokuserade vi på rävhandskepopulationer i Colombia, Costa Rica och infödda i Storbritannien. I de tropiska regionerna är befolkningen begränsad till höjder över 2,200 meters höjd, där det är svalt och vått hela året. Humlor är fortfarande de vanligaste blommiga besökarna, men kolibrier kan göra upp till 7,200% av besöken. Vi testade om kolibrierna var effektiva pollinerare av rävhandskar och fann att de var ännu effektivare än bin för att överföra pollen till blommor.

När vi studerade blommorna fann vi att röret där nektar ackumuleras nu är betydligt större i populationerna där kolibrier finns, jämfört med brittiska infödda befolkningar. Vi fann också att växter med blommor med större rör har högre reproduktionsframgång i alla de naturaliserade populationer där vi tittade - en indikation på att de längre blommorna gynnas av naturligt urval.

Detta var konsekvent i colombianska och costaricanska befolkningar - vilket är viktigt för att de representerar två oberoende introduktioner av rävhandskar från Europa runt 1850-talet. Vi har preliminära bevis från molekylära markörer för att rävhandskar i de två länderna är genetiskt distinkta. Syd- och Centralamerika åtskiljs av tät låglands regnskog som är ogenomtränglig för rävhandskar, så det är extremt osannolikt att växterna kan ha koloniserat från en region från den andra.

Det faktum att vi ser samma blommiga förändringar och urvalsriktning i båda regionerna efter tillägget av kolibrier ger starka bevis för att vi bevittnar en snabb anpassning till den nya pollineringsmiljön. I vår nästa studie hoppas vi kunna bekräfta att det urval vi ser faktiskt införs av kolibrier.

Fallet med rävhandskar antyder att växter i vissa fall kan vara motståndskraftiga mot förändringar i deras pollinerare, om de får tillräckligt med tid i en värld där både växter och djur tvingas röra sig, expandera eller dra sig tillbaka. I många fall tappar växter dock sina pollinerare istället för att få nya. Att studera alla fall hjälper oss att förstå växtutvecklingen bättre.Avlyssningen

Om författaren

Maria Clara Castellanos, Lektor i evolution, beteende och miljö, University of Sussex

användning

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.