Οι Weevils επικονιάζουν σκόπιμα τις ορχιδέες για να τρέφουν τους γόνους τους από τα αναπτυσσόμενα φρούτα

Όταν ο Κάρλος ξεκίνησε το διδακτορικό του. έρευνα πεδίου σε ένα από τα πιο διαφορετικά δάση του κόσμου στη νοτιοανατολική Βραζιλία, περίμενε να βρει κάποια νέα σχετικά με την επικονίαση ορχιδέας και τον ρόλο των λουλουδιών σε αυτήν. Αυτό που ανακάλυψε ήταν μια τρελή ιστορία για ορχιδέες και φυτοφάγα λυχνάρια.

Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους των παρατηρήσεων στον αγρό, αναζητώντας επικονιαστές μελισσών στα λουλούδια, ο Carlos παρατήρησε μικροσκοπικούς μαύρους τρυγόνια στο μέγεθος της καρφίτσας που επισκέπτονταν λουλούδια σχεδόν όλων των ειδών φυτών που μελετούσε. Πρώτον, σκέφτηκε ότι ήταν απλά φυτοφάγα ζώα με μόνο αρνητικές επιπτώσεις στην επιβίωση και την αναπαραγωγή των φυτών. Ωστόσο, αυτές οι υποθέσεις τέθηκαν υπό έλεγχο, αφού παρατήρησε μια παράξενη συμπεριφορά από μερικούς από τους ρυγχώνες πριν γεννήσουν τα αυγά τους μέσα στα λουλούδια.

Ο συνάδελφός του και συν-συγγραφέας της εργασίας που δημοσιεύτηκε στο Current Biology (Nunes et al. 2018), Pietro Kiyoshi Maruyama, μοιραζόταν την ίδια δασική περιοχή για την επιτόπια εργασία του τη στιγμή που ο Carlos άρχισε να παρατηρεί αυτά τα περίεργα πράγματα στα λουλούδια ορχιδέας. Παρά τις προκαταλήψεις και τον σκεπτικισμό του Carlos σχετικά με τον ρόλο των τρυγόνων στην επικονίαση των ορχιδέων, ο Pietro τον ενθάρρυνε να συνεχίσει τις παρατηρήσεις του σχετικά με τη συμπεριφορά των τραχιάνων στα λουλούδια και τον ρόλο τους στην αναπαραγωγή των φυτών.

Μετά από έξι χρόνια παρατηρήσεων και συλλογής δεδομένων, ο Carlos και οι συνάδελφοί του κατάλαβαν τι συνέβαινε και ήταν απλά εκπληκτικό:θηλυκά λυχνάρια επικονίαζαν σκόπιμα λουλούδια ορχιδέας για να τραφούν οι γόνοι τους με τους αναπτυσσόμενους καρπούς!

Ο πιθανός θετικός ρόλος των τρυγονιών που ενισχύουν την επικονίαση των ορχιδέων προτάθηκε για πρώτη φορά από τη Ludmila Mickeliunas και τους συνεργάτες της σε μια άλλη δασική τοποθεσία στη νοτιοανατολική Βραζιλία (Mickeliunas et al. 2006). Ωστόσο, σε εκείνο το σημείο, δεν αναφέρθηκε ακόμη μια λεπτομερής περιγραφή της συμπεριφοράς του τραχήλου. Αυτοί οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα φυτά που επισκέφθηκαν οι μύκητες τελείωσαν την περίοδο ανθοφορίας με σχεδόν όλα τα λουλούδια να επικονιάζονται, κάτι σπάνιο όταν μιλάμε για τροπικές επιφυτικές ορχιδέες.

Ο Carlos και οι συνεργάτες του παρατήρησαν ότι τα θηλυκά λυχνάρια επικονίαζαν ενεργά όλα τα λουλούδια όπου έβαζαν τα αυγά τους. Κατέγραψαν σε βίντεο αυτή τη συμπεριφορά στη φύση, αλλά μετέφεραν επίσης φυτά και σκαθαράκια στο εργαστήριο όπου τα σκαθάρια αναπαρήγαγαν τη συμπεριφορά σαν μικρά ρομπότ επικονιασμού (δείτε τα βίντεο στη δημοσίευση CB).

Σε ένα μικροσκοπικό ανθισμένο είδος ορχιδέας, Dichaea cogniauxiana , θηλυκό Montella Οι μίζες αυτογονιμοποιούν ενεργά τα λουλούδια χειραγωγώντας τις πολυνίες (μάζες γύρης ορχιδέας) με το ράμφος και τα μπροστινά τους πόδια. Αφού τοποθετήσει την πολυνία στο στίγμα, ο ρυγχωτός εγχέει ένα αυγό μέσα στη στιγματική κοιλότητα (δείτε τα βίντεο). Μετά την εκκόλαψη, οι προνύμφες τρέφονται με τα αναπτυσσόμενα ωάρια του καρπού, τρώγοντας όλο το περιεχόμενο των φρούτων μέχρι το τέλος της ανάπτυξής του.

Αν όλα πάνε καλά για τους μύτες, δεν μένει καρπός για την αναπαραγωγή των φυτών. Ωστόσο, βρήκαν μια άλλη εκπληκτική αλληλεπίδραση:οι παρασιτοειδείς σφήκες (και πιθανώς άλλοι παράγοντες) σκοτώνουν ένα σημαντικό μέρος των προνυμφών και, μετά από παρασιτοειδές προσβολή ή «διάσωση», οι καρποί μπορούν να προχωρήσουν στην απελευθέρωση σπόρων με την ίδια βιωσιμότητα σπόρων άθικτων καρπών. Έτσι, οι φυσικοί εχθροί των επικονιαστών τους κάνουν καλό επικονιαστή για αυτό το είδος.

Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης τη συμπεριφορά των τραχιών σε ένα άλλο είδος ορχιδέας, Dichaea pendula , στο οποίο το ίδιο πτητικό λουλουδιών που προσέλκυσε αποτελεσματικούς επικονιαστές μελισσών προσέλκυσε και αυτούς τους επικονιαζόμενους τραχυνούς (Nunes et al. 2016). Περιέργως, όλα τα λουλούδια που γονιμοποιήθηκαν από τους μύκητες αποβλήθηκαν σε αυτήν την ορχιδέα, χωρίς να αφήνουν καρπούς ούτε για την αναπαραγωγή του εντόμου ούτε του φυτού και οι μέλισσες είναι οι μόνες υπεύθυνες για την καρπόδεση όπως στις περισσότερες ορχιδέες που μελετήθηκαν στην περιοχή (Nunes et al. 2017) .

Έτσι, ο ρόλος των σκαθαριών στην αναπαραγωγή των φυτών καθώς και η επιτυχία αυτών των σκαθαριών εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του συστήματος αναπαραγωγής του φυτού και από την παρουσία άλλων παραγόντων, όπως οι παρασιτοειδείς σφήκες.

Οι μύκητες είναι καταπληκτικά σκαθάρια, που ασκούν επίσης τη γεωργία καλλιεργώντας μύκητες σε κορμούς δέντρων (Farrell et al. 2011). Πρέπει να περιμένουμε περισσότερα τρελά πράγματα από αυτούς μετά από πιο λεπτομερείς μελέτες για την οικολογία και την εξέλιξή τους.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο:Nunes CEP, Maruyama PK, Azevedo-Silva M, Sazima M (2018) Parasitoids Turn Herbivores into Mutualists in a Nursery System Involving Active Pollination. Τρέχουσα Βιολογία. doi:10.1016/j.cub.2018.02.013. Αυτό το έργο διευθύνθηκε από τον Carlos E. P. Nunes από το Universidade Estadual de Campinas.

Αναφορές

• Farrell BD, Sequeira AS, Meara BCO, et al (2011) The Evolution of Agriculture in Beetles ( Curculionidae:Scolytinae and Platypodinae ) Published by Society for the Study of Evolution Stable URL:https://www.jstor.org /stable/2680449 The Evolution Of Agriculture In Beetles ( Curculionidae:Scolytinae. Society 55:2011–2027.
• Mickeliunas L, Pansarin ER, Sazima M (2006) Biologia floral, melitofilia e influência de besouros Curculionidae no sucesso reprodutivo de Grobya amherstiae Lindl. (Orchidaceae:Cyrtopodiinae). Rev Bras Botânica 29:251–258.
• Nunes CEP, Maruyama PK, Azevedo-Silva M, Sazima M (2018) Τα παρασιτοειδή μετατρέπουν τα φυτοφάγα σε αλληλοβοηθητικά σε ένα σύστημα φυτωρίου που περιλαμβάνει ενεργή επικονίαση.
• Nunes CEP, Peñaflor MFG V., Bento JMS, et al (2016) Το δίλημμα του να είσαι ένα αρωματικό λουλούδι:το κύριο πτητικό λουλούδι προσελκύει επικονιαστές και ανθοφόρα στην ορχιδέα που επικονιάζεται με ευγλωσσίνη Dichaea pendula . Oecologia 182:933–946. doi:10.1007/s00442-016-3703-5
• Nunes CEP, Wolowski M, Pansarin ER, et al (2017) Περισσότερα από ευγλωσσίνες:οι διαφορετικοί επικονιαστές και τα λουλουδάτα αρώματα των ορχιδέων Zygopetalinae. Naturwissenschaften 104:92. doi:10.1007/s00114-017-1511-3