Kwa wachavushaji, ambao wanaweza kuona kwenye mionzi ya ultraviolet, alizeti huwa na rangi nyingi zaidi. (Unsplash/Marco de Hevia), CC BY-SA
Maua ni mojawapo ya mifano ya kuvutia zaidi ya utofauti wa asili, inayoonyesha michanganyiko mingi ya rangi, mifumo, maumbo na harufu. Zinatofautiana kutoka kwa tulips za rangi na daisies, hadi frangipani yenye harufu nzuri na kubwa, maua ya maiti yenye harufu mbaya. Aina na utofauti ni wa kushangaza - fikiria orchid yenye umbo la bata.
Lakini kwa kadiri tunavyoweza kufahamu uzuri na utofauti wa maua, haimaanishi kabisa macho yetu.
Kusudi la maua ni kuvutia wachavushaji, na ni kwa akili zao kwamba maua huhudumia. Mfano wazi wa hii ni mifumo ya ultraviolet (UV). Maua mengi hujilimbikiza rangi za UV kwenye petals zao, na kutengeneza mifumo ambayo haionekani kwetu. lakini kwamba wachavushaji wengi wanaweza kuona.
Tofauti kati ya kile tunachokiona na kile wachavushaji wanaona inashangaza hasa katika alizeti. Licha ya hadhi yao ya kitamaduni katika tamaduni maarufu (kama inavyoshuhudiwa na heshima isiyo na shaka ya kuwa moja ya aina tano pekee za maua zilizo na emoji maalum), hazionekani kuwa mfano bora wa uanuwai wa maua.
Je, wadudu wanaonaje ulimwengu?
Nuru tofauti
Tunachozingatia kwa kawaida alizeti moja kwa kweli ni kundi la maua, linalojulikana kama inflorescence. Alizeti zote za mwitu, ambazo kuna karibu Aina 50 za Amerika Kaskazini, kuwa na inflorescences sawa sana. Kwa macho yetu, ligules zao (petali zilizopanuliwa, zilizounganishwa za safu ya nje ya maua katika ua wa alizeti.) ni sare zile zile, zinazojulikana njano nyangavu.
Hata hivyo, inapoangaliwa katika wigo wa UV (yaani, zaidi ya aina ya mwanga ambayo macho yetu inaweza kuona), mambo ni tofauti kabisa. Alizeti hujilimbikiza rangi zinazofyonza UV kwenye msingi wa ligules. Katika inflorescence nzima, hii inasababisha a Mfano wa UV bullseye.
Katika utafiti wa hivi karibuni, tulilinganisha karibu 2,000 alizeti pori. Tuligundua kuwa saizi ya hizi bullseyes za UV hutofautiana sana, kati na ndani ya spishi.
Aina ya alizeti yenye utofauti uliokithiri zaidi katika saizi ya bullseyes ya UV ni Helianthus annuus, alizeti ya kawaida. H. mwaka ni jamaa wa mwitu wa karibu zaidi na alizeti inayolimwa, na ndiyo inayosambazwa kwa upana zaidi ya alizeti mwitu, inayokua karibu kila mahali kati ya kusini mwa Kanada na kaskazini mwa Mexico. Wakati baadhi ya wakazi wa H. mwaka kuwa na bullseyes ndogo sana za UV, kwa wengine, eneo la kunyonya ultraviolet linafunika inflorescence nzima.
Kuvutia wachavushaji
Kwa nini kuna tofauti nyingi? Wanasayansi wamekuwa ufahamu wa mifumo ya maua ya UV kwa muda mrefu. Baadhi ya mbinu nyingi ambazo zimetumika kusoma dhima ya mifumo hii katika kuvutia wachavushaji zimekuwa za kiubunifu, zikiwemo. kukata na kubandika petals or kuwapaka kwa jua.
Tulipolinganisha alizeti na macho tofauti ya ng'ombe ya UV, tuligundua kuwa wachavushaji waliweza kuwabagua na kuwapendelea mimea yenye ukubwa wa kati wa bullseyes wa UV.
Bado, hii haielezi tofauti zote katika mifumo ya UV ambayo tuliona katika idadi tofauti ya alizeti ya mwitu: ikiwa macho ya kati ya UV yanavutia wachavushaji zaidi (ambayo ni wazi a faida), kwa nini mimea yenye bullseyes ndogo au kubwa ya UV ipo?
Alizeti zilizo na muundo tofauti wa macho ya UV tunapoziona (juu) na kama nyuki anavyoweza kuziona (chini). (Marco Todesco), mwandishi zinazotolewa
Mambo mengine
Ingawa kivutio cha pollinator ni wazi kazi kuu ya sifa za maua, kuna ushahidi unaoongezeka kwamba mambo yasiyo ya uchavushaji kama vile halijoto au wanyama walao majani wanaweza kuathiri mabadiliko ya sifa kama vile rangi na umbo la maua.
Tulipata kidokezo cha kwanza kwamba hii inaweza pia kuwa hali ya mifumo ya UV katika alizeti tulipoangalia jinsi tofauti zao zinavyodhibitiwa katika kiwango cha maumbile. Jeni moja, HaMYB111, inawajibika kwa anuwai nyingi katika mifumo ya UV ambayo tunaona ndani H. mwaka. Jeni hii inadhibiti uzalishaji wa familia ya kemikali zinazoitwa flavonol glycosides, ambayo tulipata katika viwango vya juu katika sehemu ya ligules inayofyonza UV. Flavonol glycosides sio tu rangi ya kunyonya UV, lakini pia ina jukumu muhimu katika kusaidia mimea. kukabiliana na matatizo mbalimbali ya mazingira.
Kidokezo cha pili kilitoka kwa ugunduzi kwamba jeni hiyo hiyo inawajibika kwa rangi ya UV kwenye petals. thale cress, Arabidopsis thaliana. Thale cress ndio mfumo wa kielelezo unaotumika sana katika jenetiki ya mimea na baiolojia ya molekuli. Mimea hii ina uwezo wa kuchavusha yenyewe, na kwa hiyo kwa ujumla kufanya bila pollinators.
Kwa kuwa hawana haja ya kuvutia pollinators, wana maua madogo, nyeupe isiyo na heshima. Bado, petals zao zimejaa flavonols zinazofyonza UV. Hii inaonyesha kuwa kuna sababu zisizohusiana na uchavushaji kwa rangi hizi kuwapo kwenye maua ya mwamba wa thale.
Hatimaye, tuligundua kwamba idadi ya alizeti kutoka maeneo yenye ukame walikuwa na miale mikubwa zaidi ya UV. Moja ya kazi inayojulikana ya glycosides ya flavonol ni kudhibiti upitaji hewa. Hakika, tuligundua kwamba ligules na mifumo kubwa ya UV (ambayo ina kiasi kikubwa cha flavonol glycosides) ilipoteza maji kwa kasi ya polepole zaidi kuliko ligules yenye mifumo ndogo ya UV.
Hii inapendekeza kwamba, angalau katika alizeti, mifumo ya rangi ya maua ya UV ina kazi mbili: kuboresha mvuto wa maua kwa wachavushaji, na kusaidia alizeti kuishi katika mazingira kavu zaidi kwa kuhifadhi maji.
Mageuzi makubwa
Kwa hivyo hii inatufundisha nini? Kwa moja, mageuzi hayo ni ya kuhifadhi, na ikiwezekana itatumia sifa hiyo hiyo kufikia malengo zaidi ya moja. Pia inatoa mbinu inayowezekana ya kuboresha alizeti inayolimwa, kwa kuongeza wakati huo huo viwango vya uchavushaji na kufanya mimea kustahimili ukame.
Hatimaye, kazi yetu, na tafiti zingine zinazoangalia aina mbalimbali za mimea, zinaweza kusaidia katika kutabiri jinsi na kwa kiwango gani mimea itaweza kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa, ambayo tayari yanabadilisha mazingira ambayo yamezoea.
Kuhusu Mwandishi
Marco Todesco, Mshiriki wa Utafiti, Bioanuwai, Chuo Kikuu cha British Columbia
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
ing
