Kolibribestøvere. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Blomster av planter pollinert av dyr viser noen av naturens mest forbløffende variasjoner i farge, duft og form. Men hvordan har dette enestående mangfoldet utviklet seg?

En stor del av historien er tilpasning til dyrene de er avhengige av for reproduksjon. Mange blomsteregenskaper antas å være tilpasninger for å tiltrekke og "passe" pollinatorene sine for optimal pollenoverføring.

For å forstå når og hvordan evolusjonen av disse blomsteregenskapene, må biologer ofte stole på å rekonstruere fortiden, og utlede forholdene som førte til evolusjonære endringer. Men et interessant alternativ er å bruke nylige endringer.

Da mine kolleger og jeg så detaljert, i en ny studie, fant vi naturaliserte revehanskeblomster - ført til Amerika for rundt 200 år siden - har endret seg sammenlignet med innfødte i Europa. Denne endringen stemmer overens med tilsetning av kolibrier som pollinatorer, på under 85 generasjoner siden introduksjonen.

Foxgloves er kjent og elskede ville blomster i sitt opprinnelige utvalg, opprinnelig begrenset til Europa. I løpet av 19-tallet ble de introdusert for mange områder i verden, sannsynligvis av ivrige engelske gartnere.

Ved å flytte planter rundt om i verden startet vi mennesker utilsiktet transkontinentale eksperimenter, og testet pollinatorenes avgjørende rolle i reproduksjons suksess og utvikling av blomster. Når planter introduseres i nye områder og utvider sitt utvalg, står de ofte overfor et nytt miljø uten pollinatorer.

I andre tilfeller, som vanlig revehanske eller Digitalis purpurea, nye pollinatorer kan legges til. I dette tilfellet ble kolibrier, en helt ny gruppe pollinatorer, lagt til i katalogen over blomsterbesøkende i deler av det nye utvidede utvalget.

I Europa pollineres revehanskene utelukkende av humler med lange tunger - de eneste insektene som er i stand til å nå nektarbelønningen som produseres ved foten av blomsterrøret. Men når revehanskene ble naturalisert i Amerika, kom kolibrier inn i bildet.

Uvennlige revehansker

I sine hjemland har revehansker en rekke strategier som gjør dem spesialiserte for deres humlerbestøvere. Selv om blomstene ser tilgjengelige ut for alle besøkende, har mindre insekter og til og med korttungede humler ikke tilgang til nektaren. Den er skjult av et rør, kalt corolla, som blir mer og mer innsnevret mot nektaren ved basen.

Blomstene er også utstyrt med en serie lange hår som fungerer som en barriere for små bier og fluer når de prøver å gå inn i blomsten, fordi de vikler seg inn og gir opp.

Disse blomsteregenskapene hindrer imidlertid ikke kolibrier i å besøke. På mange måter er revehansker perfekte for pollinering av kolibrier. Hver blomst produserer en stor mengde nektar, og ved å vokse i store stativer tilbyr de forsyningen som kolibrier trenger for å støtte deres høye energiske krav.

 Humler med lange tunger kan nå nektar dypt inne i revhansker. Shutterstock / Ian Dyball

Foxglove evolusjon

For studien vår fokuserte vi på revehandskepopulasjoner i Colombia, Costa Rica og innfødte i Storbritannia. I de tropiske områdene er befolkningen begrenset til høyder over 2,200 meter høyde, hvor det er kjølig og vått hele året. Humler er de hyppigste blomsterbesøkende der fremdeles, men kolibrier kan gjøre opptil 7,200% av besøkene. Vi testet om kolibrier var effektive pollinatorer av revehansker, og fant at de var enda mer effektive enn biene når de overførte pollen til blomster.

Når vi studerte blomstene, fant vi at røret der nektar akkumuleres, er nå betydelig større i populasjonene der kolibrier er tilstede, sammenlignet med innfødte i Storbritannia. Vi fant også at planter med blomster med større rør har høyere reproduksjonsuksess i alle de naturaliserte populasjonene vi så på - en indikasjon på at de lengre blomstene favoriseres av naturlig utvalg.

Dette var konsekvent i colombianske og costaricanske befolkninger - noe som er viktig fordi de representerer to uavhengige introduksjoner av revehansker fra Europa rundt 1850-tallet. Vi har foreløpige bevis fra molekylære markører om at revehansker i de to landene er genetisk forskjellige. Sør- og Mellom-Amerika er atskilt med tett regnskog i lavlandet som er ugjennomtrengelig for revehansker, så det er ekstremt usannsynlig at plantene kan ha kolonisert fra den ene regionen fra den andre.

Det faktum at vi ser de samme blomsterendringene og retningen på valget i begge regioner etter tilsetning av kolibrier, gir sterke bevis for at vi er vitne til rask tilpasning til det nye pollinatormiljøet. I vår neste studie håper vi å bekrefte at utvalget vi ser faktisk er pålagt av kolibrier.

Saken med revehanskene antyder at planter i noen tilfeller kan være motstandsdyktige mot endringer i pollinatorene sine, hvis de får nok tid i en verden der både planter og dyr blir tvunget til å bevege seg rundt, utvide eller trekke seg tilbake. Imidlertid mister planter i mange tilfeller pollinatorene sine i stedet for å få nye. Å studere alle tilfeller hjelper oss å forstå planteutviklingen bedre.

Om forfatteren

Maria Clara Castellanos, Foreleser i evolusjon, atferd og miljø, University of Sussex

ing

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.