Chcę wiedzieć wszystko

Roślinożerne

Pin
Send
Share
Send


Roślinożerne jest rodzajem interakcji biologicznej, w wyniku której organizm, znany jako roślinożerca, zużywa głównie autotrofy lub ich produkty, takie jak przetrwanie na tkankach roślinnych, produktach roślinnych (owocach, pyłkach, nektarach), algach i bakteriach fotosyntezujących. Zgodnie z tą definicją wiele grzybów, niektóre bakterie, wiele zwierząt, niektóre protist i niewielką liczbę roślin pasożytniczych można uznać za roślinożerne. Jednak roślinożerność zasadniczo ogranicza się do zwierząt jedzących rośliny i materiał roślinny, takich jak owady lub bydło trawiące trawę. Grzyby, bakterie i protisty żywiące się żywymi roślinami są zwykle nazywane patogenami roślin. Mikroby, które żywią się martwymi roślinami, są saprotrofami. Rośliny, które uzyskują pożywienie z innych żywych roślin, są zwykle nazywane roślinami pasożytniczymi.

Określenie roślinożerne, odnoszące się do zwierząt, których dieta składa się wyłącznie lub głównie z materii roślinnej, jest w przeciwieństwie do zwierząt mięsożernych, które odnoszą się do zwierząt, których dieta składa się całkowicie lub głównie z materii zwierzęcej, i wszystkożernych, które odnoszą się do zwierząt, które spożywają zarówno zwierzęta, jak i materia roślinna. W przeciwieństwie do drapieżnictwa, roślinożerstwo zazwyczaj nie powoduje zabijania roślin, chociaż są wyjątki. W odróżnieniu od szkodliwego działania, roślinożerność wiąże się z konsumpcją żywych roślin i ich produktów, a nie z konsumpcją martwego materiału organicznego (detrytus).

Organizmy, które żywią się autotrofami często są znane jako główni konsumenci. Zwierzęta roślinożerne stanowią ważne ogniwo w łańcuchu pokarmowym, ponieważ przekształcają energię słoneczną zgromadzoną w roślinach w pokarm, który mogą być spożywane przez zwierzęta mięsożerne i wszystkożerne w łańcuchu pokarmowym. Jako takie nazywane są głównymi konsumentami w łańcuchu żywnościowym.

Rośliny mają niezwykłą różnorodność mechanicznej i chemicznej obrony przed roślinożercami, ograniczając roślinność, aby rośliny mogły przetrwać i rozmnażać się, podczas gdy zwierzęta roślinożerne mają różnorodne adaptacje, aby umożliwić im pozyskiwanie pokarmu z roślin. W niektórych przypadkach rośliny roślinne są w rzeczywistości korzystne dla roślin, takich jak zapylanie lub rozsiewanie nasion, a różne rośliny opracowały skomplikowane mechanizmy zachęcające do roślinożerności. Niektóre substancje chemiczne wytwarzane przez rośliny w celu zniechęcania roślinności zostały wykorzystane przez ludzi do takich celów, jak przyprawy, narkotyki i trucizny.

Roślinożerne

Górnicy liści żywią się tkanką liścia między warstwami naskórka, pozostawiając widoczne ślady

Roślinożerca to zwierzę, wodne lub lądowe, przystosowane do jedzenia roślin i bez mięsa. Chociaż takie zwierzęta są czasami określane jako wegetariańskie, termin ten jest bardziej odpowiednio zarezerwowany dla ludzi, którzy decydują się nie jeść mięsa, w przeciwieństwie do zwierząt, które nie są w stanie dokonać takich wyborów.

Zwierzęta roślinożerne różnią się zakresem, specyfiką i charakterem ich żywienia. Niektóre, takie jak wiele larw Lepidoptera, są specyficzne dla spożywania określonych gatunków lub rodzajów roślin. Panda ma dietę składającą się w 99 procentach z bambusa. Inne zwierzęta, takie jak różne zwierzęta kopytne, mogą spożywać szeroką różnorodność roślin i części roślin.

Zwierzęta roślinożerne można pogrupować według części rośliny, którą jedzą. Frugivores jedzą głównie owoce, folivores specjalizują się w jedzeniu liści, a nectarivores żywią się nektarem. Wśród owadów roślinożernych i innych stawonogów poziom specjalizacji żywieniowej może być znacznie bardziej precyzyjny, w tym zjadacze nasion („granivores”), zjadacze pyłków („palynivores”), podajniki płynów roślinnych („mucivores”) oraz te specjalizujące się w żywieniu drewna („ksylofagi”) lub korzeni („ryzofagi”). W przypadku innych zwierząt stopień specjalizacji nie jest jednak tak zaawansowany, a wiele zwierząt jedzących owoce i liście również zjada inne części roślin, zwłaszcza korzenie i nasiona.

Techniki stosowane w celu uzyskania pożywienia są szerokie i różnorodne i obejmują technikę „przebijania i ssania”, podawania płynu powierzchniowego, podawania dziur, podawania marginesów i szkieletowania (Labandeira 1998).

Istnieje błędne przekonanie, że jeśli zwierzę jest roślinożerne, stanowi mniejsze zagrożenie dla ludzi niż zwierzęta mięsożerne (lub czasami nie ma żadnego niebezpieczeństwa). To nie jest logicznie rozsądne; niewiele zwierząt, nawet mięsożerców, będzie szukało ludzi jako źródła pożywienia, ale nawet zwierzęta roślinożerne zaatakują człowieka, jeśli to konieczne, aby się obronić. Na przykład w parkach narodowych, takich jak park Yellowstone w Stanach Zjednoczonych, żubry stanowią znacznie większe zagrożenie dla ludzi niż wilki, które prawdopodobnie będą unikać ludzi. Z afrykańskiej gry Big Five (termin wymyślony przez myśliwych w Afryce w odniesieniu do pięciu najbardziej niebezpiecznych zwierząt do polowania: nosorożca, lamparta, bawoła zielonego, słonia i lwa), trzy to zwierzęta roślinożerne.

Rozwój roślinożerności

Nasze rozumienie roślinności w czasie geologicznym pochodzi z trzech źródeł: skamieniałe rośliny, które mogą zachować dowody obrony (takie jak kolce) lub uszkodzenia związane z roślinnością; obserwacja resztek roślinnych w skamieniałych odchodach zwierząt; oraz budowa ustników roślinożernych (Labandeira 1998).

Od dawna uważany za zjawisko mezozoiczne, dowody na istnienie roślinożerności można znaleźć niemal natychmiast po pojawieniu się skamielin, które mogłyby to wykazać. W ciągu niespełna 20 milionów lat od pierwszych skamielin sporangii i zbliżających się do końca syluru, około 420 milionów lat temu, istnieją dowody na to, że zostały one skonsumowane (Labandeira 2007). Zwierzęta żywione zarodnikami wczesnych dewońskich roślin, a Rhynie chert dostarcza również dowodów na to, że organizmy żywione roślinami przy użyciu techniki „przebijania i ssania” (Labandeira 1998).

W ciągu następnych 75 milionów lat rośliny rozwinęły szereg bardziej złożonych narządów - od korzeni po nasiona. Nie ma dowodów na to, że są one karmione aż do środkowej późnej Missisipi, 326,4 milionów lat temu. Od czasu ewolucji każdego narządu istniała przerwa od 50 do 100 milionów lat, na którą się karmiono (Labandeira 2007). Oprócz statusu stawonogów, tożsamość tych wczesnych roślinożerców jest niepewna (Labandeira 2007).

Karmienie dziur i szkieletowanie są rejestrowane we wczesnym permie, a karmienie powierzchniowymi płynami ewoluowało pod koniec tego okresu (Labandeira 1998).

Wydaje się, że stawonogi rozwinęły się w roślinach w czterech fazach, zmieniając swoje podejście do roślin w odpowiedzi na zmieniające się zbiorowiska roślinne (Labandeira 2006).

Obrona roślin i adaptacje roślinożerne

Obrona roślin

Rośliny mają ogromny wachlarz mechanicznej i chemicznej obrony przeciwko roślinożercom, co pozwala im zwiększyć ich szanse na przeżycie i rozmnażanie. Obrona ta obejmuje mechaniczną ochronę powierzchni rośliny, produkcję złożonych polimerów, które zmniejszają strawność roślin dla zwierząt oraz produkcję toksyn, które zabijają lub odpychają zwierzęta roślinożerne. Obrona może być albo składowy, zawsze obecny w zakładzie, lub wywołany, wyprodukowane lub przeniesione przez roślinę po uszkodzeniu lub stresie. Termin odporność roślin żywicielskich jest również stosowany przez hodowców roślin w odniesieniu do tych mechanizmów.

Rośliny mają również cechy, które zwiększają prawdopodobieństwo przyciągnięcia naturalnych wrogów do roślinożerców, takie jak akacje, które dostarczają mrówkom pożywienie z soków i specjalnych owoców oraz pomieszczenia w pustych cierniach, podczas gdy mrówki chronią drzewa przed innymi owadami i przeglądającymi ssaki… Rośliny mogą emitować semiochemikalia, zapachy, które przyciągają naturalnych wrogów i mogą zapewnić żywność i mieszkanie, aby utrzymać naturalną obecność wrogów.

Dany gatunek rośliny często ma wiele rodzajów mechanizmów obronnych, mechanicznych lub chemicznych, konstytutywnych lub indukowanych, które dodatkowo służą do ochrony rośliny i pozwalają jej uciec od roślinożerców.

Jednak w niektórych przypadkach rośliny faktycznie zachęcają rośliny do pomocy w rozmnażaniu. Godnym uwagi przykładem jest produkcja nektaru w celu przyciągnięcia pszczół, które są niezbędne do zapylania.

Adaptacje roślinożerne

Mszyce są płynnymi pokarmami dla soku roślinnego.

Zwierzęta roślinożerne są zależne od roślin w zakresie pożywienia i same mają różnorodne mechanizmy pozyskiwania tego pożywienia pomimo zróżnicowanego arsenału obrony roślin przed roślinami. Adaptacje roślinożerców, które pozwalają im przezwyciężyć obronę roślin, zostały porównane do „cech ofensywnych” i składają się z tych cech, które pozwalają na zwiększone żywienie i wykorzystanie żywiciela (Karban i Agrawal 2002).

Na przykład krowy mają wzajemnie korzystne relacje symbiotyczne (mutualizm) z bakteriami i innymi mikroorganizmami, co pozwala na trawienie celulozy, najobficiej występującej biomasy ziemskiej, ale niestrawnej dla wielu zwierząt, w tym ludzi. Ssaki roślinożerne, takie jak konie i króliki, które zależą od fermentacji drobnoustrojowej, mają również zwykle bardzo duże i złożone jelito grube, w przeciwieństwie do mięsożerców, takich jak koty i psy, które mają tendencję do prostego i cienkiego jelita grubego.

Niektóre zwierzęta mogą spożywać rośliny z substancjami toksycznymi dla innych organizmów, takimi jak różne enzymy, które pozwalają im niwelować toksyny.

Uważa się, że związki między roślinożercami a ich roślinami gospodarzami często powodują wzajemne zmiany ewolucyjne. Uważa się, że proces zachodzi w następujący sposób. Gdy zwierzęta roślinożerne jedzą rośliny, zapewniają one presję selekcyjną faworyzującą te rośliny, które są mniej pożądane dla roślinożerców i mogą uzyskać odpowiedź obronną, niezależnie od tego, czy odpowiedź jest wprowadzona biochemicznie, czy fizycznie, czy też indukowana jako kontratak. Roślina prosperowałaby wtedy, dopóki roślinożerca nie opracował mechanizmu przezwyciężającego tę obronę, takiego jak opracowanie enzymu, który może rozbić toksynę na nieszkodliwe produkty uboczne. W przypadkach, w których związek ten wykazuje „swoistość” (ewolucja każdej cechy wynika z drugiej) i „wzajemność” (obie cechy muszą ewoluować), uważa się, że gatunek ten ewoluował (Futuyma i Slatkin 1983). Mechanizmy ucieczki i promieniowania dla koewolucji to idea, że ​​adaptacje roślinożerców i ich roślin żywicielskich były siłą napędową specjacji (Ehrlich i Raven 1964; Thompson 1999).

Referencje

  • Campbell, N. A. 1996. Biologia, 4. edycja. Nowy Jork: Benjamin Cummings. ISBN 0805319573.
  • Ehrlich, P. R. i P. H. Raven. 1964. Motyle i rośliny: studium koewolucji. Ewolucja 18: 586-608.
  • Futuyma, D. J. i M. Slatkin. 1983. Wprowadzenie. Strony 1–13 w D. J. Futuyma i M. Slatkin, red., Koewolucja. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 0878932283.
  • Karban, R. i A. A. Agrawal. 2002. Przestępstwo wobec roślinożerców. Coroczny przegląd ekologii i systematyki 33: 641-664.
  • Labandeira, C. C. 1998. Wczesna historia związków stawonogów i roślin naczyniowych. Coroczne przeglądy nauk o Ziemi i planetach 26 (1): 329–377. Źródło: 16 sierpnia 2008.
  • Labandeira, C. C. 2007. Pochodzenie roślinożerstwa na lądzie: wstępne wzorce konsumpcji tkanek roślinnych przez stawonogi. Nauka owadów 14(4): 259-275.
  • Labandeira, C. C. 2006. Cztery fazy asocjacji stawonogów w głębokim czasie. Geologica Acta 4(4): 409-438.
  • Thompson, J. 1999. Co wiemy i nie wiemy o koewolucji: Owady roślinożerne i rośliny jako przypadek testowy. Strony 7-30 w H. Olff, V. K. Brown, R. H. Drent i British Ecological Society Symposium 1997 (Corporate Author), red., Roślinożerne: między roślinami a drapieżnikami. Londyn: Blackwell Science. ISBN 0632051558.

Dalsza lektura

  • Crawley, M. J. 1983. Herbivory: Dynamika interakcji zwierzę-roślina. Oxford: Blackwell Scientific. ISBN 0632008083.
  • Danell, K., R. Bergström, P. Duncan i J. Pastor. (Red.) 2006. Ekologia dużych roślinożerców, dynamika i ochrona ekosystemów. Cambridge, Wielka Brytania: Cambridge University Press. ISBN 0521830052.
Interakcje międzygatunkowe w ekologii

Amensalizm • Komensalizm • Mutualizm • Neutralizm • Synnecrosis • Drapieżnictwo (mięsożerne, roślinożerne, pasożytnicze, pasożytnicze, oszukiwanie) • Symbioza • Konkurencja

Pin
Send
Share
Send