Solsikkernes hemmelige ultraviolette farver tiltrækker bestøvere og bevarer vand

solsikke ultraviolente farver 2 25
 For bestøvere, som kan se i det ultraviolette lys, har solsikker en ekstra række af farver. (Unsplash/Marco de Hevia), CC BY-SA

Blomster er et af de mest slående eksempler på mangfoldighed i naturen, der viser utallige kombinationer af farver, mønstre, former og dufte. De spænder fra farverige tulipaner og tusindfryd til duftende frangipani og kæmpe, råddenlugtende ligblomster. Variationen og mangfoldigheden er forbløffende - overvej andeformet orkidé.

Men så meget som vi kan værdsætte blomsternes skønhed og mangfoldighed, er det bogstaveligt talt ikke beregnet til vores øjne.

Formålet med blomster er at tiltrække bestøvere, og det er deres sanser, at blomster henvender sig. Et tydeligt eksempel på dette er ultraviolette (UV) mønstre. Mange blomster akkumulerer UV-pigmenter i deres kronblade og danner mønstre, der er usynlige for os, men det kan de fleste bestøvere se.

Afbrydelsen mellem det, vi ser, og det, som bestøverne ser, er særligt slående hos solsikker. På trods af deres ikoniske status i populærkulturen (som vidnet af den velsagtens tvivlsomme ære at være til). en af ​​de kun fem blomsterarter med en dedikeret emoji), synes de næppe det bedste eksempel på blomsterdiversitet.

Hvordan ser insekter verden?

Anderledes lys

Det, vi almindeligvis betragter som en enkelt solsikke, er faktisk en klynge af blomster, kaldet en blomsterstand. Alle vilde solsikker, som der er ca 50 arter i Nordamerika, har meget ens blomsterstande. I vores øjne er deres liguler (de forstørrede, sammenvoksede kronblade af den yderste hvirvel af buketter i solsikkeblomstringen) er de samme ensartede, velkendte lyse gule.

Men når man ser på det i UV-spektret (det vil sige ud over den type lys, som vores øjne kan se), er tingene ganske anderledes. Solsikker akkumulerer UV-absorberende pigmenter i bunden af ​​ligulerne. På tværs af hele blomsterstanden resulterer dette i en UV bullseye mønster.

I en nylig undersøgelse sammenlignede vi næsten 2,000 vilde solsikker. Vi fandt ud af, at størrelsen af ​​disse UV bullseyes varierer meget, både mellem og inden for arter.

Den solsikkeart med den mest ekstreme mangfoldighed i størrelsen af ​​UV-buler er Helianthus, den almindelige solsikke. H. annuus er nærmeste vilde slægtning til dyrket solsikke, og er den mest udbredte af vilde solsikker, der vokser næsten overalt mellem det sydlige Canada og det nordlige Mexico. Mens nogle befolkninger af H. annuus har meget små UV bullseyes, hos andre dækker det ultraviolet-absorberende område hele blomsterstanden.

Tiltrækning af bestøvere

Hvorfor er der så meget variation? Det har videnskabsmænd været opmærksom på blomster-UV-mønstre i lang tid. Nogle af de talrige tilgange, der er blevet brugt til at studere disse mønstres rolle i at tiltrække bestøvere, har været ret opfindsomme, bl.a. klippe og indsætte kronblade or belægning dem med solcreme.


 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

Da vi sammenlignede solsikker med forskellige UV bullseyes, fandt vi ud af, at bestøvere var i stand til at skelne mellem dem og foretrak planter med mellemstore UV bullseyes.

Alligevel forklarer dette ikke al mangfoldigheden i UV-mønstre, som vi observerede i forskellige populationer af vilde solsikker: hvis mellemliggende UV-buler tiltrækker flere bestøvere (hvilket er klart en fordel), hvorfor findes der planter med små eller store UV bullseyes?

forstå ultravoldeligt lys2 25
 Solsikker med forskellige UV bullseye-mønstre, som vi ser dem (øverst), og som en bi kan se dem (nederst). (Marco Todesco), Forfatter leveret

Andre faktorer

Mens tiltrækning af bestøver helt klart er hovedfunktionen af ​​blomstertræk, er der stigende beviser for det ikke-bestøvende faktorer temperatur eller planteædere kan påvirke udviklingen af ​​egenskaber som blomsterfarve og form.

Vi fandt et første fingerpeg om, at dette også kunne være tilfældet for UV-mønstre i solsikker, da vi så på, hvordan deres variation er reguleret på det genetiske niveau. Et enkelt gen, HaMYB111, er ansvarlig for det meste af den mangfoldighed i UV-mønstre, vi ser i H. annuus. Dette gen styrer produktionen af ​​en familie af kemikalier kaldet flavonolglycosider, som vi fandt i høje koncentrationer i den UV-absorberende del af liguler. Flavonolglycosider er ikke kun UV-absorberende pigmenter, men spiller også en vigtig rolle i at hjælpe planter klare forskellige miljøbelastninger.

Et andet spor kom fra opdagelsen af, at det samme gen er ansvarlig for UV-pigmentering i kronbladene på thale karse, Arabidopsis thaliana. Thalekarse er det mest almindeligt anvendte modelsystem inden for plantegenetik og molekylærbiologi. Disse planter er i stand til at bestøve sig selv, og derfor generelt undvære bestøvere.

Da de ikke behøver at tiltrække bestøvere, har de små, beskedne hvide blomster. Alligevel er deres kronblade fulde af UV-absorberende flavonoler. Dette tyder på, at der er grunde, der ikke er relateret til bestøvning, til at disse pigmenter er til stede i thalekarsens blomster.

Til sidst bemærkede vi, at solsikkepopulationer fra tørre klimaer havde konsekvent større UV-buler. En af de kendte funktioner af flavonolglycosider er at regulere transpiration. Faktisk fandt vi ud af, at liguler med store UV-mønstre (som indeholder store mængder flavonolglycosider) tabte vand med en meget langsommere hastighed end liguler med små UV-mønstre.

Dette tyder på, at i det mindste hos solsikker har mønstre af blomster-UV-pigmentering to funktioner: at forbedre blomsternes tiltrækningskraft over for bestøvere og hjælpe solsikker med at overleve i tørre omgivelser ved at bevare vandet.

Sparsommelig evolution

Så hvad lærer det os? For det første er den evolution sparsommelig, og den vil om muligt bruge den samme egenskab til at opnå mere end ét adaptivt mål. Det tilbyder også en potentiel tilgang til at forbedre kultiverede solsikke, ved samtidig at øge bestøvningshastigheden og gøre planterne mere modstandsdygtige over for tørke.

Endelig kan vores arbejde og andre undersøgelser, der ser på plantediversitet, hjælpe med at forudsige, hvordan og i hvilket omfang planter vil være i stand til at klare klimaændringer, som allerede ændrer de miljøer, de er tilpasset til.The Conversation

Om forfatteren

Marco Todesco, forskningsmedarbejder, biodiversitet, University of British Columbia

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

ING

Du vil måske også kunne lide

følg InnerSelf på

facebook ikontwitter-ikonyoutube-ikoninstagram ikonpintrest ikonrss ikon

 Få det nyeste via e-mail

Ugeblad Daglig inspiration

TILGÆNGELIGE SPROG

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEST LÆS

er det covid eller høfecer 8 7
Sådan fortæller du, om det er Covid eller høfeber
by Samuel J. White og Philippe B. Wilson
Med varmt vejr på den nordlige halvkugle vil mange mennesker lide af pollenallergi...
ændre folks sind 8 3
Hvorfor det er svært at udfordre nogens falske overbevisninger
by Lara Millman
De fleste mennesker tror, ​​at de tilegner sig deres overbevisninger ved hjælp af en høj standard for objektivitet. Men de seneste …
salvie-udtværingspinde, fjer og en drømmefanger
Rensning, jordforbindelse og beskyttelse: To grundlæggende praksisser
by MaryAnn DiMarco
Mange kulturer har en ritualistisk udrensningspraksis, ofte udført med røg eller vand, for at hjælpe med at fjerne...
overvinde ensomhed 8 4
4 måder at komme sig fra ensomhed
by Michelle H Lim
Ensomhed er ikke usædvanligt, da det er en naturlig menneskelig følelse. Men når ignoreret eller ikke effektivt ...
ændret holdning til klima 8 13
Hvorfor klima og ekstrem varme påvirker vores holdning
by Kiffer George-kort
Den stigende frekvens og intensitet af hedebølger har påvirket folks mentale sundhed ved at...
hvordan man bryder dårlige vaner 8 13
Sådan brydes usunde vaner ved ikke at være besat af viljestyrke
by Asaf Mazar og Wendy Wood
Et spørgsmål, vi satte os for at besvare i vores seneste forskning. Svaret har vidtrækkende konsekvenser...
ung kvinde sidder med ryggen mod et træ og arbejder på sin bærbare computer
Balance mellem arbejde og fritid? Fra balancering til integration
by Chris DeSantis
Begrebet balance mellem arbejde og privatliv har ændret sig og udviklet sig i løbet af de omkring fyrre år, det har ...
undgå lukket sind 8 13
Hvorfor fakta ofte ikke ændrer mening
by Keith M. Bellizzi,
"Facts First" er tagline for en CNN-brandingkampagne, der hævder, at "når fakta er...

Nye holdninger - nye muligheder

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Marked
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf-publikationer. Alle rettigheder forbeholdes.