Eksperymenty terenowe ekologii zapylania: przypadek Lycoris sanguinea var. sanguinea

Ogólnym celem niniejszego eksperymentu jest zbadanie zapylaczy Lycoris sanguinea, odmiany sanguinea, oraz ich zdolności do zapylania. Metoda ta może pomóc badaczom w dziedzinie ekologii zapylania. Na przykład, przy zmniejszającej się liczbie obserwatorów w czasie kwitnienia, badania skupią się na efekcie konkretnych zapylaczy w przeliczeniu na jedną roślinę.

Główną zaletą tej techniki jest to, że ułatwia ona badanie gatunków i częstotliwości wizyt owadów zapylających w celu analizy efektywności zapylania kwiatów przez konkretnych odwiedzających. Przed rozpoczęciem obserwacji odwiedzających kwiaty należy najpierw zdecydować, które osobniki docelowe na każdym obszarze będą obserwowane w tym samym przedziale czasowym. Następnie należy wybrać od 5 do 10 świeżo rozwiniętych kwiatów z pękających pąków jako kwiaty docelowe i rozpocząć obserwację wizualną przez cały dzień, ponieważ kwiaty mogą być odwiedzane przez różnych zapylaczy w różnych przedziałach czasowych.

Na arkuszach rejestracyjnych zapisz nazwę gatunkową każdego odwiedzającego kwiaty organizmu oraz liczbę wizyt w ciągu godziny na jeden kwiat. Uważnie obserwuj, czy odwiedzający kwiaty organizmy dotykają pręcików i/lub znoszy. Jeśli tak, zarejestruj te organizmy jako zapylacze.

W celu odłowu owadów odwiedzających kwiaty w celu ich identyfikacji i konserwacji, należy użyć aspiratora własnej roboty. Następnie schwytane osobniki należy szybko uśmiercić octanem etylu i zakonserwować w plastikowej probówce w 100% ethanol. Po zakończeniu okresu obserwacji, na podstawie cech morfologicznych odwiedzających owadów, należy określić gatunki zebranych okazów.

Wybierz kwiaty docelowe zgodnie z wcześniejszą demonstracją. Następnie zamocuj kamery wideo na statywach i ustaw statywy w odległości około 50 centymetrów od poszczególnych obiektów. Sprawdź na ekranach podglądu każdego obiektu, czy ostrość oraz ilość światła są odpowiednie.

Następnie rozpocznij obserwacje wizualne i nagrywanie wideo w odpowiednich przedziałach czasowych, oszacowanych podczas wstępnych obserwacji. Zidentyfikuj nazwy gatunkowe odwiedzających osobników i zapylaczy. Po zakończeniu okresu obserwacji sprawdź klipy wideo i zanotuj nazwy gatunków oraz czasy ich wizyt w taki sam sposób, jak w przypadku wstępnych obserwacji.

Do eksperymentu z workowaniem należy wybrać po 30 osobników na każdą grupę zabiegową, które nie wykazują uszkodzeń spowodowanych przez roślinożerców lub trudnymi warunkami środowiskowymi. Należy oznakować docelowe kwiaty w terenie. Następnie, uważając, aby nie dotykać pręcików ani zniesień, należy obłożyć kwiaty workami z oczkami o wielkości od 0,5 do 1 milimetra.

W razie potrzeby zastosuj podpory, aby utrzymać rośliny w pionie, a następnie za pomocą drutu ostrożnie przymocuj woreczki do kwiatów. Następnie skoryguj ułożenie kwiatów, aby zapobiec kontaktom i osadzaniu się pyłku między różnymi znamionami, w celu wyeliminowania wpływów sprzed założenia klatek. Po wykonaniu tych czynności przykryj docelowe osobniki roślin przygotowanymi klatkami.

Za pomocą żelaznych prętów mocno przytwierdź klatki do podłoża, aby zapobiec dostawaniu się osób odwiedzających pomiędzy podstawami klatek a ziemią. Po zakończeniu sezonu kwitnienia zbierz wszystkie zaklatkowane i oznakowane kwiaty, odcinając je i oddzielając od osobników macierzystych. Przechowuj każdą oznakowaną próbkę oddzielnie, aby zapobiec zanieczyszczeniu.

Następnie należy sprawdzić obecność lub brak zawiązania owocu na każdym oznakowanym kwiatku, zapisując liczbę nasion w każdym przypadku zawiązania owocu. W tym reprezentatywnym eksperymencie obserwacje odwiedzających kwiaty wykazały, że większość odwiedzających we wszystkich pięciu badanych lokalizacjach stanowiły osobniki małego gatunku pszczoły Lasioglossum Japonicum, z udziałem w odwiedzinach przekraczającym 90% w trzech lokalizacjach. W przeciwieństwie do nich, udziały drugiego najczęstszego gościa, Amegilla Florea, były w tych polach niższe niż 10%.

Oba gatunki pszczół dotykały również znamion odwiedzanych kwiatów i zostały zarejestrowane jako zapylacze. W jednej z lokalizacji częstotliwość wizyt małych pszczół odnotowana podczas obserwacji wizualnych była istotnie wyższa niż ta zarejestrowana za pomocą wideo. Zabieg z wykorzystaniem pękających pąków w przypadku kwiatów osłoniętych workami lub klatkami wykazuje zdolność zapylania małych pszczół odwiedzających pękające pąki, przy czym wskaźnik zawiązywania owoców był wyższy niż w przypadku autozapylenia zaobserwowanego w tym eksperymencie, co wskazuje na osadzanie pyłku na znamionach przez małe pszczoły na etapie pękających pąków.

Porównanie liczby zawiązanych owoców i nasion pomiędzy wariantami ujawnia cechy reprodukcyjne Lycoris sanguinea, odmiany sanguinea, która jest zapylana głównie przez zwierzęta, przy częściowym ograniczeniu dostępności pyłku. Ponadto porównania te sugerują, że roślina w niniejszym eksperymencie wykazuje samopłodność zgodną z wcześniejszymi doniesieniami. Co więcej, porównania pozostałych wariantów potwierdzają skuteczność zapylania w momencie rozrywania pąka u Lycoris sanguinea, odmiany sanguinea.

Po opanowaniu techniki klatki roślinnej można ją stosować na większości rosnących roślin w celu badania różnych grup odwiedzających. Dla cierpliwego badacza zapylaczy niezbędne dla dokładnego gromadzenia danych są: wcześniejsze rozpoznanie odwiedzających kwiaty organizmów, zastosowanie odpowiednich technik rejestracji oraz wybór optymalnych stanowisk. Wprowadzenie sprzętu rejestrującego zmniejsza częstotliwość możliwych błędów ludzkich podczas dokumentacji, takich jak nadmierna obserwacja odwiedzających kwiaty organizmów.

Stosując te procedury jako metodę, można przeprowadzić analizę molekularną z użyciem polimorficznych markerów mikrosatelitarnych, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące przepływu genów między osobnikami za pośrednictwem zapylaczy. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze rozumieć, jak rejestrować interakcje między roślinami docelowymi a zapylaczami poprzez obserwację odwiedzających kwiaty owadów oraz szacowanie ich efektywności zapylania.