Klewerigheid is 'n wapen wat sommige plante gebruik om honger insekte af te weer Magtige natuurlike
'N Sandlaag is 'n effektiewe wapenrusting. Eric LoPresti, CC BY-SA
Stel u die tekstuur van 'n plant voor. Daar kom baie by hulle op: die gladde rubberigheid van baie tropiese kamerplante, die onmoontlike sagte lamsoor, die skerp dorings van kaktusse of die ruheid van die bas. Maar klewerigheid, in die sin van vliegpapier-vashou-aan-u-vingers, is waarskynlik nie boaan u lys nie.
Nietemin, baie plante het taai blare ontwikkel, stingels en sade, insluitend sommige wat u waarskynlik ken - soos petunia's en tabak.
In die evolusionêre biologie is 'n eienskap wat baie keer ontwikkel het interessant, want dit dui daarop dat oor en oor hierdie eienskap 'n voordeel het. Alhoewel mense hierdie vreemde eienskap al baie jare opgemerk en bespreek het, bioloë soos ek begin uiteindelik verstaan ​​waarvoor taaiheid is - en waarom so baie plante dit het.
Sand en taaiheid
Taai plante kom wydverspreid voor. Hulle kom voor in gematigde en tropiese gebiede, in nat en droë plekke en in woude, landerye en duine. In elk van hierdie omgewings funksioneer taaiheid ietwat anders.
Ek word natuurlik aangetrek deur sandduine, hetsy in droë woestyne of langs pragtige kuslyne, en klewerigheid het 'n paar interessante funksies vir plante op hierdie plekke. Die verskuiwing van sand is 'n uitdagende omgewing vir plante - windstrale, potensiële begrafnis en die gebrek aan waterretensie is maar 'n paar.
Interessant genoeg, honderde plantspesies in sandduine het taai oppervlaktes ontwikkel, wat dui op nut in daardie habitat. Windgeblaaide sand bedek hierdie taai oppervlaktes - 'n verskynsel wat psammoforie genoem word, wat in die Grieks 'sanddra' beteken. Alhoewel 'n sanderige laag die belemmering van plantoppervlaktes kan beperk, beskerm dit waarskynlik plante teen skuur en reflekteer dit lig, wat die blaartemperatuur verminder. Dit verdedig ook plante teen honger roofdiere.
'N Paar jaar gelede het ek en my kollegas bestudeer geel sand verbena (Abronia latifolia) plante in Kalifornië aan die kus. Toe ons sand saggies van blare en stingels verwyder, word die blare en stingels geëet deur honger slakke, ruspes en ander plantetende diere teen twee keer soveel as die sand-ongeskonde blare en stingels.
Blare bedek met gekleurde sand om te toets of kamoeflering 'n faktor is. Eric LoPresti, CC BY-SA
Ons het gewonder of die sand plante dalk kan beskerm deur dit te kamoefleer. Met 'n tweede eksperiment het ons 'n paar verbenablare versigtig skoongemaak en weer bedek met getinte sand wat nie by die agtergrond pas nie. Dit blyk dat die kleur van die sand nie saak maak nie - roofdiere het die sandbedekte blare in dieselfde tempo geëet, ongeag of hulle met hul agtergrond saamgevoeg het of nie - die vertoon van sand beskerm plante as 'n fisiese versperring, eerder as as 'n kamoefleer.
Die dra van monddele
Hierdie resultaat is intuïtief sinvol - wie wil tog iets eet wat bedek is met sand, al is dit voedsaam? Tog het ek deur die jare opgemerk dat baie plantetende insekte inderdaad sanderige blare vreet. Dit het my laat wonder watter uitwerking die sand op hulle kan hê, en daarom het ons 'n reeks eenvoudige eksperimente gedoen.
Die onderkaak van 'n ruspe wat skoon blare eet (links), versus die verslete onderkaak van een wat sandblare eet (regs). Eric LoPresti, CC BY-SA
Toe ons ruspes 'n keuse gegee het om sandvrye en sandbedekte plante te eet, hulle kies oorweldigend om sandvrye plante te eet. Toe ons ruspes geen keuse gegee het nie - die een groep het net sanderige blare gekry, die ander een het skoon blare gekry - het ons opgemerk dat die onderkaak of monddele van die sandvreters merkbaar verslyt was.
Die derminhoud van 'n ruspe het sandbedekte blare gevoer. Let op die vele sandkorrels. Eric LoPresti, CC BY-SA
Die sandvretende ruspes het ongeveer 10% stadiger gegroei as diegene wat gevoer word met nie-sanderige blare, vermoed ons deels omdat hulle sand ingeneem het.
In sanderige gebiede kom dit ook algemeen voor dat saadjies klewerig word as dit bevochtig word. Sulke sade word met slym bedek, dit is eenvoudige koolhidrate wat in die teenwoordigheid van water 'n taai gemors word. Selfs as dit uitdroog, kan hulle feitlik onbepaald weer taai word. Miskien is u bekend met hierdie verskynsel in chia sade - dit is wat chia-poeding sy kenmerkende tekstuur gee.
As 'n saad met slymbedekking in sand val, deur reënval of dou nat word en dan droog word, word dit in 'n swaar laag sand bedek. Hierdie ekstra gewig maak dit moeilik vir timmermansmiere om die saad na hul neste terug te dra om te verbruik.
Ons het dit getoon deur voerstasies te maak waar ons die verwyderingsnelheid van sandbedekte sade en kaal sade kan meet. In byna al die 53 plantsoorte wat ons getoets het, is die sanderige sade is baie stadiger verwyder as die kaal sade.
Alhoewel plantklewerigheid in sanderige gebiede 'n hindernis skep om herbivore te stop, werk dit anders. Sommige vleisetende plante gebruik byvoorbeeld klewerigheid om prooi te vang.
Elke bietjie van 'n plant word oor miljoene jare gevorm deur die uitdagings van die wêreld daaromheen te moet tegemoetgaan terwyl hulle op een plek gewortel bly. Taaiheid is een van die duisende strategieë waarop plante gestruikel het om die aanslag van honger diere in die natuur te oorleef.
Eric LoPresti, assistent professor in plantbiologie, ekologie en evolusie, Oklahoma State University