Lovene om tiltrækning:Bestøverne bruger flere tegn til at identificere blomster på tværs af kontinenter

Selvom mindst 75% af vores afgrødearter er afhængige af vilde bestøveres aktiviteter, lidt er kendt om deres blomsterpræferencer. Efterhånden som globale bestande af indenlandske bi -bestøvere falder, det er af største vigtighed for os at forstå, hvilke faktorer der tiltrækker vilde bestøvere såsom svævefluer til blomster, og hvordan disse præferencer adskiller sig i lyset af miljøændringer. Nu, et team af forskere fra Uppsala og Flinders University og National Center for Biological Sciences (NCBS) har opdaget, at svæveflyver, en gruppe generalistiske bestøvere, brug en kombination af tegn som farve, form og duft til at identificere blomster.

Du og jeg lever i en sanseverden - syn, lyd, berøring og smag blandes for at give os en fornemmelse af vores omgivelser. Imidlertid, forestil dig at opfatte verden som en flue, med en hjerne på størrelse med et nålehoved. Alligevel formår mange insekter med små hjerner at gøre præcis, hvad vi gør - identificere objekter som en blomst, eller en plante.

Karin Nordströms gruppe fra University of Uppsala, Sverige, og Flinders University, Australien, og Shannon Olssons team fra National Center for Biological Sciences (NCBS) i Bangalore, Indien, har længe været interesseret i, hvordan insekter, med deres "teeny-tiny" hjerner kan genkende genstande som blomster. Nu, gennem deres samarbejde om svævefluer, de to hold har fundet et svar. Disse insekter bruger en multimodal sansemekanisme - med andre ord, hoverflies kræver en kombination af spor, herunder form, størrelse, farve og duft - til at genkende blomster i forskellige miljøer over hele verden.

Teamernes resultater er især vigtige med hensyn til vores knappe viden om, hvad der tiltrækker vilde insektbestøvere til blomster. Selvom mindst 75% af vores afgrødearter er afhængige af vilde bestøveres aktiviteter, lidt er kendt om deres blomsterpræferencer. Efterhånden som globale bestande af indenlandske bi -bestøvere falder, det er af største vigtighed for os at forstå de faktorer, der tiltrækker vilde bestøvere såsom svævefluer til blomster, og hvordan disse præferencer adskiller sig i lyset af miljøændringer.

Da Olsson fra NCBS kontaktede sin mangeårige ven og samarbejdspartner Karin Nordström ved University of Uppsala og Flinders University for at få hjælp til at identificere en svævefly-art, lidt vidste de, at dette ville være begyndelsen på et større projekt.

"Jeg var bare overrasket, "siger Nordström." Denne svæveflyveprøve indsamlet i 4000 meters højde i Himalaya, er den samme art af svæveflyver, Eristalis tenax, som også findes i Sverige, Tyskland, USA, og Australien, «tilføjer hun.

"De fleste undersøgelser af bestøvning er klima- eller områdespecifikke, så det er svært at forudsige, om bestøverens præferencer for blomster i, siger Nordamerika, er relevante for Europa eller Asien, "siger Olsson og Nordström." Da vi ikke bare undersøgte forskellige miljøer, men faktisk forskellige kontinenter, vores undersøgelse tester denne antagelse direkte, "tilføjer de.

Forskernes arbejde begyndte med at indsamle observationer om svæveflyveradfærd i tre af disse insekters naturlige levesteder - tropisk Bangalore, alpine Sikkim, og hemi-arboreal Uppsala. Dette hjalp dem med at indsamle data om de karakteristika ved blomster, som svævefluer fandt attraktive, og dem, de fandt uattraktive. Fra en "statistisk suppe" af alle deres fund, holdet udtrak derefter oplysninger om de funktioner, som svævefly syntes at finde mest attraktive og mindre attraktive. Ved hjælp af resultaterne af deres statistiske analyser, forskerne modellerede derefter et sæt hypotetiske blomster, hvis tiltrækningskraft for svævefluer derefter blev testet i Bangalore, Sikkim og Uppsala.

Eksperimenterne med de kunstige modeller indikerer, at svævefluer foretrækker bestemte kombinationer af blomsteregenskaber i bestemte miljøer. For eksempel, blomstermodeller af små blå modeller med en bestemt duft var meget attraktive for svævefluer i Bangalore, men ikke saa i Sikkim eller i Uppsala.

"Det er virkelig vigtigt, "siger V. S. Pragadeesh, en studerende fra Olssons laboratorium, der var involveret i undersøgelsen. "Det betyder, at bestøvere har specifikke præferencer i blomster bestemte steder. Uden disse tegn, svævefluer genkender muligvis ikke blomster som blomster, " han siger.

"Vores modeller var ikke blomstermimi eller lokkemidler - de brugte bare kombinationer af signaler bestemt fra vores analyse. Nogle af vores kunstige blomster var attraktive i alle miljøer, på trods af at have ingen belønning eller endda ligne en rigtig blomst, ”siger Nordström.

Robert Raguso, en adfærdsøkolog fra Cornell University, uengageret i denne undersøgelse, er begejstret for den unikke og kreative tilgang, som forfatterne har taget i "interview" hoverflies. "Jeg respekterer den multimodale tilgang i dette papir og vil gerne se, at det genererer lignende undersøgelser, enten med forskellige fokale bestøvere eller med flere bestøverklasser, der deler det samme blomstermarked, "tilføjer han.

Olsson og Nordström håber at kunne fortsætte deres undersøgelser af, hvordan svævefluer og andre generalistiske pollinatorer opfatter blomster, og de faktorer, der påvirker disse bestøveres præferencer.

"Vi vil rigtig gerne undersøge, hvordan netværksinteraktioner kan påvirke blomsterattraktion. F.eks. hvis der er mange andre blomster i nærheden, eller mange andre bestøvere påvirker dette de attraktive tegn? "spørger Nordström." Hvordan koder hjernen for blomsterobjekter? Er der 'blomsterneuroner' i hjernen? Hvordan giver svævefluer mening om dette multimodale input? Dette er nogle af de spørgsmål, vi rigtig gerne vil arbejde med, «tilføjer hun.

Olsson tilføjer, at deres fund kan have vigtige konsekvenser for etablering af plantestrategier, der er modstandsdygtige over for miljøændringer. "Vi må virkelig begynde at forstå bestøvning som en global økologisk tjeneste. Mange insekter kan findes over hele kloden, og forståelse af dem på tværs af kontinenter er ikke kun afgørende for vores egen fødevaresikkerhed, men, Jeg tror, for denne planets fremtid, ”siger hun.

Værket beskrevet i denne artikel vil blive offentliggjort i et papir med titlen "In situ -modellering af multimodale blomsterstik, der tiltrækker vilde bestøvere på tværs af miljøer", i journalen PNAS .