Чому квіти бувають різного кольору. Методичний посібник "Чому у квітів різне забарвлення?". Чому квіти різних кольорів

Просторові моделі, які явно містять у собі ворожі і взаємні велика кількість, щоб передбачити змінний вибір за розміром квітки, були б корисні при вивченні спільності цієї ідеї. Ще один перспективний підхід ілюструється недавніми дослідженнями, які контрастують з селекціонером, заснованим на хижака, на сексуальних морфій дводомних або гінодіоекологіческіх видів рослин. Наприклад, гіпотеза втечі пророкує, що чоловіки, звільнені від відбору для захисту яйцеклітин, повинні проявляти більше перебільшених відповідей на опосередкований обпилювачем відбір за розміром квітки, ніж самки того ж виду.

Ця ідея пропонує привабливу гіпотезу для тенденції більшого розподілу розміру віночка в чоловічих квітках, ніж жіночі квіткиодностатевих тварин запилюють рослин, хоча альтернативні пояснення цієї тенденції не є дефіцитом. Гіпотеза про вартість ресурсів: квіти небо-пілота і використання води. Гіпотеза про вартість ресурсів передбачає, що, оскільки менш помітні, менші квіти вимагають меншого вкладення істотних ресурсів з заводу, ніж великі, ефектні квіти, зменшений розмір квітки буде вигідним в умовах, які не мають ресурсів.

Оскільки гетерогенність ресурсів в популяціях рослин є повсюдним явищем, гіпотеза про вартість ресурсів може мати загальне застосування до підтримки генетичної варіації розмірів квітки в масштабі популяції. Відповідно до цієї гіпотези, гетерогенність ресурсів діє як вибіркова матриця, що дозволяє рослинам еволюційно реагувати на опосередкований обпилювачем вибір для великих, ефектних кольорів в районах достатку ресурсів, але відбираючи такі відповіді в областях, де ресурсів мало. Модель, що показує, як екологічні сили можуть взаємодіяти, щоб впливати на адаптивну еволюцію розміру квітки.

Показані можливі і неможливі способи еволюції квітів, засновані на доступності ресурсів. Напрями стрілок вказують на збільшення або зменшення розміру квітки. Еволюція маленьких квітів може виникати в латках з низькою або високою доступністю ресурсів. Експериментальні запилювачі роблять вибір для збільшення розміру квітки у всіх патчах, але такий вибір обмежений в умовах низьких ресурсів. Там, де переважають умови високих ресурсів під час цвітіння, розмір квітки може еволюційно еволюціонувати у відповідь на опосередкований обпилювачем відбір.

Окремі особи можуть також пристосовуватися до відмінностей в статусі ресурсів за допомогою пластичних змін в розподілі до цвітіння. У інших видів рослини показують зменшення розміру віночка після того, як листя видаляються травоїдними тваринами. квітковими ознаками являє собою альтернативну стратегію подолання неоднорідності ресурсів, відмінну від адаптивного генетичного відповіді, передбаченого гіпотезою про вартість ресурсів. Тест гіпотези про вартість ресурсів повинен спочатку з'ясувати, чи потребує виробництво або підтримку великих, ефектних кольорів необхідність збільшення інвестицій в ресурси в порівнянні з інвестиціями в менші, менш помітні квіти.

Хоча це припущення є інтуїтивно привабливим, докази для нього часто двозначні. Наприклад, фотосинтетические квіткові органи, включаючи чашолистки, пелюстки і навіть маточки, вносять безпосередній внесок в енергію для розмноження у кількох видів, знижуючи потребу в фотосінтете з вегетативних органів. У таких видів збільшення фотосинтетичної здатності квіткових частин могло б компенсувати дихання більш привабливими органами, якщо розміри органів матимуть аллометріческого масштаб.

Живильні речовини, виділені для квіткових тканин, можуть розсмоктуватися при зміні органів, що знову знижує вартість квіткових структур на цільної основі. Вартість інвестицій в квіткову привабливість - це «валюта» або ресурс, залежна і повинна бути найбільшою для ресурсів, які не можуть бути виготовлені або резорбироваться з квіткових деталей. Вода є квінтессенціальний ресурс такого роду. Не дивно, що втрата води за рахунок транспірації квітки була пов'язана з великими витратами на відтворення в посушливих місцях проживання.

Незрілі квіткові стебла були вирізані з рослин в поле і поміщені в пробірки, наповнені водою, до постійного обсягу. Пробка, щільно прилегла до кожного квітучому стеблу, зводила до мінімуму втрату води, крім того, що втягується в суцвіття. Підкладкові листя були обрізані, як і нирки, щоб забезпечити сталу кількість п'яти кольорів на кожному стеблі. Зрізані поверхні петель були покриті вазеліном, щоб звести до мінімуму вплив обрізки на втрату води. Виснаження води в пробірках потім контролювалося в лабораторних умовах для суцвіть при розширенні бутонів і знову при жіночій сприйнятливості, коли велика частина зростання квітки була завершена.

Лінійна регресія використовувалася для перевірки того, чи було кількість води, поглиненої розвиваються нирками, пов'язане з обсягом повністю розширених віночків. Тут обсяг використовувався як проксі для розміру віночка, тому що органи ростуть в трьох вимірах. Було виявлено, що розмір віночка сильно впливає на поглинання води суцвіттями, пояснюючи приблизно 60% зміни швидкості видалення води з труб на кожній стадії розвитку квітки.

Однак для більш значущих порівнянь вартості великих і маленьких квітів, водні відносини інтактних рослин слід вивчати в їхньому природному середовищі. Взаємозв'язок швидкості поглинання води на квітку до зрілого розміру віночка віскосума Полемона, виміряного для стекол суцвіть, вставлених в герметичні трубиводи в лабораторних умовах, в залежності від швидкості поглинання води під час розширення бутонів, в залежності від обсягу віночка і поглинання води ціни на суцвіття, що складаються з повністю розширених квітів, нанесені в залежності від площі поверхні віночка.

Показані лінії максимальної відповідності умовам регресії. Ці результати свідчать про те, що рослини з великими квітами використовують більше води при розширенні бутонів і квітковому обслуговуванні, ніж рослини з меншими квітами. Післяполудневі зливи під час сезону мусонів зменшують евапотранспіраціі і інсоляцію, покращуючи водний стрес для альпійських рослин.

Оскільки рослини в середовищах кормумхольца і тундри відрізняються синхронністю квіткової презентації з доступністю ресурсів, можна перевірити, пророкує гіпотеза про вартість ресурсів фізіологічна вартість великих, ефектних віночків, залежить від наявності ресурсів під час цвітіння. Водні потенціали листя рослин можуть забезпечити чутливий індекс водного стресу, пов'язаного з даною фазою зростання або розвитку. Водний потенціал листя відображає близькість води до тканин листя. Під водним стресом потенціал листової води стає все більш негативним, тому що осмотичні і Фізичні властивостілистових клітин посилюють тенденцію води залишатися всередині листа, а не дифундують в атмосферу.

Якщо відтворення накладає попит на водний баланс рослини, тоді потенціал листя листя повинен падати під час цвітіння або при плодах, так як вода відводиться від вегетативних до репродуктивних структур. Оскільки потенціал листя листя падає, устьічнимі закриття відбувається для підтримки літургійного тургору, і асиміляція вуглецю припиняється. Однак ступінь, в якій водний стрес розрізнялася між місцями проживання, сильно залежала від часу доби. Дужки показують одне стандартне відхилення.

Протягом обох років відмінності в середньому потенціалі листя води між ділянками були значними опівдні, але не до світанку. До світанку, коли потенціали листя води знаходяться в рівновазі з потенціалами грунтової води, невелике невелике стресовий вплив було очевидним для рослин крумгольца або тундри протягом 2-річного дослідження. В обидва року середні досвітні водні потенціали були вище -55 і не сильно відрізнялися між ділянками. Однак протягом ранкового дня, коли листя продихи відкрилися для підтримки фотосинтезу, водні потенціали впали до більш негативних значеньдля рослин, що цвітуть у Крумхольца, ніж ті, які цвітуть у тундрі.

Ці результати підтверджують один аспект гіпотези про вартість ресурсів: невеликі, менш помітні квіти дійсно зменшують фізіологічний стрес, пов'язаний з репродукцією в періоди нестачі ресурсів. Остаточний тест гіпотези про вартість ресурсів повинен також оцінювати демографічні наслідки виробництва великих, ефектних кольорів в умовах браку ресурсів. Гіпотеза передбачає, що при нестачі ресурсів стрес, пов'язаний з виробництвом і підтриманням привабливих квітів, призведе до скорочення виживання або розмноження.

Цей результат свідчить про те, що розподіл ресурсів між розподілом на залучення і виживання запилювачів грає роль в еволюції розміру віночка у цього виду. Якщо гіпотеза про вартість ресурсів правильна, то співвідношення між розміром квітки і майбутніми компонентами придатності повинно сильно залежати від наявності води, при цьому негативний зв'язок проявляється при обробці посухи. Це пророцтво передбачає, що рослини з низьким і високим рівнем поливу мають аналогічну початкову стадію з точки зору вегетативного розміру і віку.