Vi ved endelig, hvad der sker med insekter, der forurenser Venus Flytrap

Mange blomstrende planter er i glade, gensidigt fordelagtige forhold med dyr, der suger op søde nektar fra deres blomster og i bytte bærer deres pollen til langt væk planter, så de kan reproducere. Disse harmoniske relationer er resultatet af millioner af års specialisering og samudvikling, som gav alle involverede parter et evolutionært løft.

Men Venus flytrap (Dionaea muscipula), en kødædende plante kendt for chowing ned på insekt, har længe syntes at kaste plante-dyret kærlighed-fest stereotype ud af vinduet. Når alt kommer til alt, hvordan kan en plante, der er kendt for spise bugs også drage fordel af deres hjælp?

I lang tid stødte denne voldsomme biologer, men endelig i et papir, der blev offentliggjort før trykt tirsdag i tidsskriftet Den amerikanske naturforsker, et team af forskere i North Carolina tilbyder bevis, der kunne løse dette tilsyneladende paradoks. Nøglen til forståelsen af ​​Venus Flytrap-reproduktion synes at være at anerkende forskellene mellem to meget forskellige dele af planten: den berygtede knækkæbe i bunden og den mindre kendte blomst tårnhøje på en stamme over den.

"Før dette vidste vi næppe noget om pollinering i flyvefælder i Venus," fortæller Elsa Youngsteadt, Ph.D., den første forfatter på det nye papir, N.C. State University entomology research Inverse.

Ved at observere hvilke snegle, krebsdyr, insekter og arachnider pollinere Venus flytrap blomster og sammenligne disse med byttet fundet inde i fælderne, fandt forskerne svaret på paradokset. De fejl, der pollinerer Venus flytrap er næsten aldrig de fejl, som kødædende plante æder.

"Disse planter er berømte, men det handler om fælderne og hvad de spiser, og intet om, hvem der interagerer med deres blomster", siger Youngsteadt. "Det er særligt interessant for denne art, fordi de er en kødædende plante. Vi ved, at de spiser insekter, men det sætter dem i en potentiel situation med interessekonflikter, som andre planter ikke kan opleve, fordi de måske spiser de samme insekter, der kan studere deres blomster."

Den nye opdagelse gør spørgsmålet om, hvem pollinerer Venus flytraps endnu mere interessant. Ikke at forskere vidste meget om det før: Når det kom til D. muscipula bestøvning, var der næsten ingen forskning bortset fra et enkelt papir fra 1958, der stort set er spekulativt og mangler observationsdata. Ikke desto mindre fandt forfatterne af det 60-årige papir, at Venus flytraps var selv-sterile, hvilket betyder at en enkelt plante havde at modtage pollen fra en anden plante for at producere frø (i modsætning til planter som tomater, som kan befrugte sig selv). Dette fastslog, at Venus flytrap har brug for lidt hjælp.

I deres forskning fandt Youngsteadt og hendes kolleger fra North Carolina Botanical Garden og US Fish and Wildlife Service, at hjælpen kommer primært fra tre arter: sved bi (Augochlorella gratiosa), den langhornede biller (Typocerus sinuatus), og den ternet bille (Trichodes apivorus). Disse arter viste sig at bære store mængder pollen blandt blomster, men blev ikke fundet i planternes fælder.

Spredning af deres forskning over tre steder og fire forskellige datoer under toppen af ​​Venus flytrap blomstrende sæson i Pender County, North Carolina, kom de til denne konklusion efter at have fanget hvert dyr, de så krybende på Venus flytrap blomster og swabbed deres kroppe for at undersøge dem for Bevis for Venus Flytrap pollen.

At identificere de dyr, der var "byttet" var lidt grovere. "Vi præsenterede dem faktisk forsigtigt med små tang og trukket ud, hvad der var indeni," siger Youngsteadt. "Det varierede fra ting, der stadig levede, formentlig friskfanget den morgen, mod de ting, der var så fordøjede, at du kan fortælle det var en edderkop, men ikke meget mere end det." Af denne grund kunne forskerne kun identificere den biologiske familie af de fleste byttedyr og ikke dens arter.

Efter at have identificeret hvilke dyr der var pollinatorer, og som var byttet, analyserede holdet, hvor mange der tilhørte hver gruppe. Ud af 54 taxa identificeret i blomster og fælder blev der kun fundet 13 potentielle pollinatorer i fælderne og kun i ringe antal.

"Der er meget lidt overlapning," siger Youngsteadt. "De arter, der deles, er ikke særlig gode pollinatorer. De har meget lidt pollen på deres kroppe, så flytrapsne gør sig ikke selv forkert."

Laura Hamon, en studerende fra Youngsteadts medforfattere, Rebecca Irwin, Ph.D., og Clyde Sorenson, Ph.D., vil påtage sig næste fase af denne forskning: at finde ud af, hvor godt hver pollinator er ved at transportere pollen. Dette seneste dokument samt efterfølgende undersøgelser vil give forskere en meget bedre ide om, hvordan man kan bevare Venus flytrap, en sårbar art, der kun findes i sydøstlige nordlige Carolina og nordøstlige South Carolina. Selv om dette seneste papir ikke har nogen umiddelbare konsekvenser, kunne det være med til at informere fremtidige bevarelsesbestræbelser for denne ofte pocherede plante ved at vide mere om sin livscyklus og økologiske niche.

"Når du har en art, der kan have brug for yderligere bevarelsesstyring, er denne perle i vores region vigtigt at kende disse grundlæggende ting om dets livshistorie," siger Youngsteadt. "Hvad skal den leve og reproducere godt?"

Abstrakt: Fordi kødædende planter stole på leddyr som pollinatorer og bytte, risikerer de at forbruge velfærdige mutualister. Vi undersøgte denne potentielle konflikt i Venus flytrap (Dionaea muscipula), hvis pollinatorer tidligere var ukendte. Diverse leddyr fra to klasser og ni ordrer besøgte blomster; 56% af de besøgte gæster D. muscipula pollen, der ofte blandes med pollen af ​​blomstrende arter. Indenfor dette mangfoldige generaliserede samfund synes visse bi- og billearter at være de vigtigste pollinatorer baseret på deres overflod, pollenbelastningsstørrelse og pollenfidelitet. D. muscipula bytte spredte fire hvirvelløse klasser og elleve ordrer; edderkopper, biller og myrer var mest almindelige. På familie- og arteniveauet blev nogle taxa delet mellem fælder og blomster, hvilket gav en nul-værdi for nichel overlappende for disse potentielt konkurrerende strukturer. Rumlig adskillelse af fælder og blomster kan bidrage til at opdele samfundet mellem hvirvelløse dyr og ernæringsmæssige og reproduktive funktioner i * D. muscipula.