Της Vilhelmiina Haavisto
Όταν σκέφτεστε την επικονίαση, πιθανότατα σκέφτεστε τις μέλισσες και τις πεταλούδες που συρρέουν σε πολύχρωμα και όμορφα αρωματισμένα λουλούδια, μεταφέροντας τη γύρη από το ένα στο άλλο με αντάλλαγμα μια ανταμοιβή με νέκταρ με ζάχαρη. Ωστόσο, αυτή η εικόνα έχει περισσότερα από όσα φαίνονται στο μάτι — ειδικά καθώς το τρίτο μέρος δεν μπορεί να φανεί χωρίς μικροσκόπιο.
Όπως οι περισσότερες γωνιές της Γης, το νέκταρ λουλουδιών κατοικείται επίσης από μικρόβια. το γλυκό υγρό φιλοξενεί διαφορετικά είδη βακτηρίων και ζυμομυκήτων που τρέφονται με τα σάκχαρα που περιέχει. Αυτοί οι μικροβιακοί ενοικιαστές έχουν τη δύναμη να αλλάξουν τα χημικά χαρακτηριστικά του νέκταρ. Πώς, θα ρωτήσετε; Παράγουν μικρά μόρια συλλογικά γνωστά ως μεταβολίτες, συμπεριλαμβανομένων των πτητικών οργανικών ενώσεων ή VOCs. Αυτά παράγονται συχνά ως υποπροϊόντα όταν τα μικρόβια διασπούν τα σάκχαρα για να παράγουν ενέργεια. Ωστόσο, τα VOCs φαίνεται να είναι επίσης σημαντικά για επηρεάζοντας την ελκυστικότητα του νέκταρ στους επικονιαστές.
Έχεις έναν φίλο στη μαγιά
Διαφορετικά είδη ζυμομυκήτων είναι κοινοί κάτοικοι νέκταρ και μπορούν να τροποποιήσουν το νέκταρ με διαφορετικούς τρόπους. Για παράδειγμα, ζύμες ζυμώστε τα σάκχαρα που βρίσκονται στο νέκταρ, το οποίο αλλάζει την αφθονία των διαφορετικών σακχάρων και άλλων ενώσεων που περιέχουν άνθρακα. Σε αυτή την περίπτωση, το αποτέλεσμα φαίνεται να είναι θετικό: η αιθανόλη, μια αλκοόλη και ένα βασικό προϊόν ζύμωσης, έχει σχεδόν διπλό η θερμιδική αξία των σακχάρων, επομένως η επίσκεψη σε λουλούδια που κατοικούνται από μαγιά μπορεί να δώσει στους επικονιαστές πολλή ενέργεια.
Ένα είδος μαγιάς, Metschnikowia reukaufiiείναι εξειδικευμένο να ζει στο νέκταρ περιβάλλον, και πολλοί επικονιαστές φαίνεται να ανταποκρίνονται θετικά στην παρουσία του. Για παράδειγμα, οι μέλισσες εκπαιδευμένος να συνεταιρίζεται το μοναδικό προφίλ νέκταρ της μαγιάς με ένα συγκεκριμένο λουλουδάτο χρώμα (ναι, οι μέλισσες μπορούν να εκπαιδευτούν!) αναζήτησε ενεργά λουλούδια αυτού του χρώματος όταν τους δόθηκε μια επιλογή από πολλά. Φαίνεται επίσης να αφιερώνουν περισσότερο χρόνο σε λουλούδια εμβολιασμένα με μαγιά παρά σε λουλούδια χωρίς ζύμες.
Τι κάνει λοιπόν Metschnikowia-νέκταρ τόσο δελεαστικό; Ένας παράγοντας μπορεί να είναι ότι παράγει ένα συγκεκριμένο μείγμα πτητικών οργανικών ενώσεων που φαίνεται να είναι ιδιαίτερα ελκυστικό για επικονιαστές όπως η ευρωπαϊκή μέλισσα, που είναι πολύ πιο ενδιαφέρον σε VOC αναμειγνύεται που μιμείται Μετσνικόβιαείναι ειδικό μείγμα από αυτά άλλων βακτηρίων και ζυμομυκήτων. Οι μέλισσες δείχνουν επίσης μια προτίμηση. όταν τους δίνεται η επιλογή να τραφούν με νέκταρ εμβολιασμένο με διαφορετικά μικρόβια, συχνά επιλέγουν νέκταρ που περιέχει Μετσνικόβια πάνω από νέκταρ που περιέχει το βακτήριο Ασία.
Ένα κακό βακτήριο χαλάει τα πολλά
Σε αντίθεση με τις ζύμες, πολλά βακτήρια φαίνεται να κάνουν το νέκταρ λιγότερο νόστιμο. η παρουσία ορισμένων ειδών, όπως π.χ Asaia astilbes και Apilactobacillus kunkeeiμπορώ αποτρέπει έντονα τις μέλισσες. Ασία Είναι γνωστό ότι οξινίζει το περιβάλλον του παράγοντας μεταβολίτες όπως το οξικό οξύ, το κύριο συστατικό του ξιδιού, το οποίο μπορεί να παράγει μια γεύση στο νέκταρ που πολλοί επικονιαστές θα προτιμούσαν να αποφύγουν.
Τα βακτήρια φαίνεται επίσης να προκαλούν μεγαλύτερες αλλαγές στην περιεκτικότητα σε νέκταρ σε σάκχαρα από τις ζύμες, κάτι που μπορεί να μην είναι ελκυστικό για τους επικονιαστές. Για παράδειγμα, όταν ένα είδος Gluconobacter υπάρχει στο νέκταρ των λουλουδιών ενός θάμνου επικονιασμένου με κολιμπρί, η επικονίαση μειώνεται σημαντικά, πιθανώς επειδή διαταράσσεται η αμοιβαία σχέση μεταξύ φυτού και επικονιαστή. Ωστόσο, όταν το νέκταρ ενοφθαλμιστεί με τον παλιό μας φίλο Μετσνικόβιαη αμοιβαιότητα δεν διαταράσσεται και η επικονίαση συνεχίζεται ως συνήθως.
Μικρόβια νέκταρ έξω στο χωράφι
Οι οικολογικές επιπτώσεις που έχουν τα μικρόβια του νέκταρ στην επικονίαση στη φύση είναι ακόμα υπό μελέτη. Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα μικρόβια νέκταρ φαίνεται να ωφελούν τους επικονιαστές. Αναζήτηση τροφής με νέκταρ που περιέχει συγκεκριμένα είδη ζύμης, συμπεριλαμβανομένου ενός είδους Μετσνικόβια, βελτιώνει την ανάπτυξη της αποικίας μελισσώνκαι μπορεί να αναστείλει την ανάπτυξη ενός κοινού παθογόνου του εντέρου της μέλισσας. Ωστόσο, το πώς λειτουργεί αυτό, καθώς και η συνάφειά του σε φυσικά περιβάλλοντα, είναι ακόμα ασαφές.
Πέρα από την επιρροή των επικονιαστών, οι μεταβολίτες του νέκταρ μπορεί επίσης να είναι μια τακτική που χρησιμοποιούν τα ίδια τα μικρόβια για να αυξήσουν την εξάπλωσή τους από λουλούδι σε λουλούδι κάνοντας ωτοστόπ στα στοματικά μέρη του επικονιαστή. Αυτό το είδος εκμετάλλευσης μιας καθιερωμένης αμοιβαιότητας δεν είναι ασυνήθιστο, και μπορεί να είναι αυτό Οι ζυμομύκητες εξαρτώνται περισσότερο από το ωτοστόπ με επικονιαστές παρά βακτήρια, όπως αποδεικνύεται από τον τρόπο που η παρουσία τους φαίνεται να αρέσει στους επικονιαστές.
Οι ΠΟΕ που ανιχνεύουν οι επικονιαστές μπορεί επίσης να τους παρέχουν ενδείξεις για την ποιότητα της ανταμοιβής του νέκταρ. Για παράδειγμα, θα μπορούσαν να μάθουν ότι τα VOC που παράγονται από μαγιά σηματοδοτούν ανταμοιβές με υψηλή περιεκτικότητα σε αιθανόλη ή πρωτεΐνη – οι ίδιες οι ζύμες μπορούν να καταναλωθούν ως πηγές της τελευταίας. Αυτό θα μπορούσε να βοηθήσει τους επικονιαστές να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητά τους στην αναζήτηση τροφής, παίρνοντας το μέγιστο «χτύπημα» όταν επισκέπτονται λουλούδια. Ωστόσο, οι πτητικές οργανικές ενώσεις είναι μόνο ένα από τα πολλά σημάδια που μαζί σχηματίζουν ένα σύνθετο σήμα για την προσέλκυση των σωστών επικονιαστών σε ένα λουλούδι και η σχετική σημασία τους δεν είναι ακόμα καλά κατανοητή.
Επικονίαση ενόψει της κλιματικής αλλαγής
Ένα σημαντικό ποσοστό της βιοποικιλότητας της Γης εξαρτάται από το δραστηριότητα των επικονιαστών ζώωνγι‘ αυτό και είναι τόσο ανησυχητικό αυτό οι επικονιαστές βρίσκονται σε πτώση. Οι λόγοι είναι πολλαπλοί και περιλαμβάνουν τη ρύπανση, την ανθρωπογενή κλιματική αλλαγή και την απώλεια φυτικών ενδιαιτημάτων.
Επιπλέον, η πιο πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι Τα μικρόβια νέκταρ μπορούν επίσης να επηρεαστούν από την κλιματική αλλαγή. Σε ένα πείραμα όπου οι φυσικές κοινότητες που σχετίζονται με το νέκταρ διατηρήθηκαν σε διαφορετικές θερμοκρασίες, έγινε προφανές ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες προάγουν την ανάπτυξη βακτηρίων. Η αυξημένη αφθονία τους στο νέκταρ μειώνει την περιεκτικότητά του σε σάκχαρα, η οποία με τη σειρά της αποτρέπει τους βομβίλους. Ωστόσο, αυτές οι μέλισσες εξακολουθούν να προτιμούν το νέκταρ με αποικισμό μικροβίων από το στείρο νέκταρ, υποδεικνύοντας ότι υπάρχει κάποιο «γλυκό σημείο» μικροβιακής αφθονίας.
Η στενή σύζευξη των αλληλεπιδράσεων φυτών-επικονιαστών σημαίνει ότι και τα δύο μέρη πρέπει να προσαρμοστούν παράλληλα, εάν η σχέση θέλει να επιβιώσει στην κλιματική αλλαγή, αλλά τα μικρόβια νέκταρ μπορεί να προσθέσουν άλλο ένα στρώμα πολυπλοκότητας. Εάν τα φυτά αλλάξουν τη χημεία του νέκταρ ως απόκριση της θέρμανσης, θα μπορούσε να ευνοήσει διαφορετικούς μικροβιακούς κατοίκους που με τη σειρά τους θα άλλαζαν τη δραστηριότητα των επικονιαστών. Επιπλέον, η αργή εξέλιξη των προτιμήσεων των επικονιαστών σε σύγκριση με την ταχεία κλιμάκωση της κλιματικής αλλαγής σημαίνει ότι αυτές οι θεμελιώδεις αμοιβαίες σχέσεις είναι ακόμη πιο πιθανό να διαταραχθούν.
Οι αλληλεπιδράσεις φυτών-μικροβίων-επικονιαστών είναι σίγουρα ενδιαφέρουσες από μόνες τους, λαμβάνοντας υπόψη πόσο επιρροή μπορούν να έχουν αυτά τα λεπτά τρίτα μέρη. Ωστόσο, πρέπει επίσης να μάθουμε πολλά για το πώς τα φυτά, τα μικρόβια και οι επικονιαστές θα προσαρμοστούν όλοι μαζί στην κλιματική αλλαγή, μελετώντας τις αλληλεπιδράσεις που τα ενώνουν. Συνολικά, τα μικρόβια που κατοικούν στο νέκταρ προσθέτουν μια συναρπαστική διάσταση στη γνωστή, και ήδη πολύ περίπλοκη, έννοια των αλληλεπιδράσεων φυτών-επικονιαστών.
Vilhelmina Haavisto είναι Μ
Σπουδαστής Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας στο ETH Zürich στην Ελβετία. Όταν δεν εργάζεται με θαλάσσια μικρόβια και μικροβιακές κοινότητες, μπορεί να βρεθεί να προσπαθεί τις δυνάμεις της σε πολλές διαφορετικές τέχνες και χειροτεχνίες, να διαβάζει και να εξερευνά τη σπουδαία Ελβετία σε εξωτερικούς χώρους.
Επιλεγμένη εικόνα από Nathalie Hausser.
