Kolibribestøvere. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Blomster af planter bestøvet af dyr viser nogle af naturens mest forbløffende variation i farve, duft og form. Men hvordan har denne enestående mangfoldighed udviklet sig?

En stor del af historien er tilpasning til de dyr, de er afhængige af til reproduktion. Mange blomsteregenskaber menes at være tilpasninger for at tiltrække og "passe" deres bestøvere til optimal pollenoverførsel.

For at forstå hvornår og hvordan udviklingen af ​​disse blomsteregenskaber er biologer ofte nødt til at stole på at rekonstruere fortiden under henvisning til de betingelser, der førte til de evolutionære ændringer. Men et interessant alternativ er at bruge de seneste ændringer.

Da mine kolleger og jeg kiggede detaljeret, i en ny undersøgelse, fandt vi naturaliserede fingerbølsblomster - ført til Amerika omkring 200 år siden - har ændret sig sammenlignet med indfødte i Europa. Denne ændring stemmer overens med tilføjelsen af ​​kolibrier som bestøvere på mindre end 85 generationer siden introduktionen.

Foxgloves er velkendte og elskede vilde blomster i deres oprindelige rækkevidde, oprindeligt begrænset til Europa. I løbet af det 19. århundrede blev de introduceret til mange områder i verden, sandsynligvis af ivrige engelske gartnere.

Ved at flytte planter rundt om i verden startede vi mennesker utilsigtet transkontinentale eksperimenter ved at teste pollinatorernes afgørende rolle i plantens reproduktive succes og udviklingen af ​​blomster. Når planter introduceres i nye områder og udvider deres rækkevidde, står de ofte over for et nyt miljø uden bestøvere.

I andre tilfælde, som den almindelige rævehandske eller Digitalis purpurea, nye pollinatorer kan tilføjes. I dette tilfælde blev kolibrier, en helt ny gruppe bestøvere, føjet til kataloget over blomsterbesøgende i dele af det nye udvidede sortiment.

I Europa bestøves rævehandsker udelukkende af humlebier med lange tunger - de eneste insekter, der er i stand til at nå den nektarbelønning, der produceres ved bunden af ​​blomsterrøret. Men når rævhandsker blev naturaliseret i Amerika, kom kolibrier ind i billedet.

Uvenlige rævehandsker

I deres hjemlande har rævehandsker en række strategier, der gør dem specialiserede over for deres humlebestøvere. Selvom blomsterne ser tilgængelige ud for enhver besøgende, har mindre insekter og endda korttungede humle ikke adgang til nektar. Det er skjult af et rør, kaldet corolla, der bliver mere og mere indsnævret mod nektar ved basen.

Blomsterne er også udstyret med en række lange hår, der fungerer som en barriere for små bier og fluer, når de prøver at gå ind i blomsten, fordi de bliver viklet ind og giver op.

Disse blomsteregenskaber forhindrer dog ikke kolibrier i at besøge. På mange måder er rævehandsker perfekte til bestøvning af kolibrier. Hver blomst producerer en stor mængde nektar, og ved at dyrke i store stande tilbyder de den forsyning, som kolibrier har brug for til at understøtte deres høje energiske krav.

 Langtungede humlebier kan nå nektar dybt inde i rævhandsker. Shutterstock / Ian Dyball

Rævehandske evolution

Til vores undersøgelse fokuserede vi på rævehandskepopulationer i Colombia, Costa Rica og indfødte i Storbritannien. I de tropiske regioner er befolkningen begrænset til højder over 2,200 meter (7,200 fod), hvor det er køligt og vådt hele året rundt. Humlebier er stadig de hyppigste blomsterbesøgende, men kolibrier kan klare op til 27% af besøgene. Vi testede, om kolibrier var effektive bestøvere af rævehandsker og fandt, at de var endnu mere effektive end bierne ved overførsel af pollen til blomster.

Når vi studerede blomsterne, fandt vi, at røret, hvor nektar akkumuleres, nu er betydeligt større i de populationer, hvor kolibrier er til stede sammenlignet med britiske indfødte befolkninger. Vi fandt også, at planter med blomster med større rør har større reproduktionssucces i alle de naturaliserede populationer, hvor vi kiggede - en indikation af, at de længere blomster favoriseres af naturlig udvælgelse.

Dette var konsekvent i colombianske og costaricanske befolkninger - hvilket er vigtigt, fordi de repræsenterer to uafhængige introduktioner af rævehandsker fra Europa omkring 1850'erne. Vi har foreløbige beviser fra molekylære markører for, at rævehandsker i de to lande er genetisk forskellige. Syd- og Centralamerika er adskilt af tæt lavlandsregnskov, der er uigennemtrængelig for rævehandsker, så det er yderst usandsynligt, at planterne kan have koloniseret fra den ene region fra den anden.

Det faktum, at vi ser de samme blomsterændringer og valgretning i begge regioner efter tilføjelsen af ​​kolibrier, giver stærke beviser for, at vi er vidne til hurtig tilpasning til det nye bestøvningsmiljø. I vores næste undersøgelse håber vi at bekræfte, at det valg, vi ser, faktisk er pålagt af kolibrier.

Tilfældet med rævehandsker antyder, at planter i nogle tilfælde kan være modstandsdygtige over for ændringer i deres bestøvere, hvis de får tilstrækkelig tid i en verden, hvor både planter og dyr bliver tvunget til at bevæge sig rundt, udvide eller trække sig tilbage. I mange tilfælde mister planterne imidlertid deres bestøvere i stedet for at få nye. At studere alle tilfælde hjælper os med at forstå planteudviklingen bedre.

Om forfatteren

Maria Clara Castellanos, Lektor i evolution, adfærd og miljø, University of Sussex

ING

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.