Gli esperimenti sul campo di Ecologia: il caso di<em> Sanguinea Lycoris</em> Var.<em> sanguinea</em

Summary

Per rivelare l'efficacia impollinatore di una data specie di piante, sono stati sviluppati diversi metodi di esperimenti sul campo. Questo studio dimostra i metodi di base di esperimenti sul campo per l'ecologia l'impollinazione utilizzando il caso di studio di Lycoris sanguinea var. Sanguinea e il meccanismo di impollinazione romanzo, rompendo con auricolari impollinazione.

Abstract

Plant-pollinator interactions have been studied for approximately one hundred years. During that time, many field methods have been developed to clarify the pollination effectiveness of each pollinator for visited flowers. Pollinator observations have been one of the most common methods to identify pollinators, and bagging and cage experiments have been conducted to show the effectiveness of specific pollinators. In a previous study of Lycoris sanguinea var. sanguinea, its effective pollinators, the visitation frequencies of each floral visitor, and its reproductive strategies were not identified. This study reports the observation that small bees visited flowers that were partially opened (breaking buds). To the best of our knowledge, this phenomenon has not been reported previously. Further, this study investigates the hypothesis that small bees can pollinate at that flowering stage. This study demonstrates the basic methods of field experiments in pollination ecology using L. sanguinea var. sanguinea. Pollinator observations and digital video showed the visitation frequencies of each floral visitor. Bagging and cage experiments revealed that these flowers could be pollinated fully and that breaking-bud pollination could be important for the pollination of this plant species. The advantages and disadvantages of each method are discussed, and recent developments, including laboratory experiments, are described.

Introduction

interazioni pianta-impollinatori sono i principali esempi per lo studio della biologia evolutiva e l'ecologia. I rapporti mutualistici tra fiori e impollinatori si pensa siano promosso la diversificazione delle angiosperme ^1,2 a seguito della selezione naturale, anche se altri fattori biotici e abiotici hanno anche esercitato un'influenza ^3,4,5. Si ritiene anche che i tratti floreali hanno cambiato per adattarsi alle impollinatori più efficaci e di produrre più frutti e delle sementi ^6. Queste credenze sono stati costruiti anche grandi studi basati su diversi indici, come ad esempio l'efficacia di impollinazione, che coinvolgono varie interpretazioni ^7.

Piante da fiore che sono generalizzati i sistemi di impollinazione sono visitati da vari tipi di impollinatori ^8. Qui, un visitatore di fiori è stata definita come una specie animale che hanno visitato per ottenere una ricompensa floreale, e impollinatori sono stati definiti come i visitatori floreali che impollinano.Alcuni di questi visitatori portano granelli di polline conspecifici per le stimmate dei fiori visitati e possono essere classificate come impollinatori. Altri visitatori possono anche avere un po 'di polline intraspecifica; essi potrebbero condurre meno l'impollinazione a causa di mancate corrispondenze comportamentali o morfologiche tra gli impollinatori ei fiori. Queste differenze comparabili nel contributo alla riproduzione delle piante in grado di produrre vari gradi di pressione selettiva sui tratti floreali ⁹ e potrebbero causare la divergenza adattativa di piante da fiore. Pertanto, anche se la composizione della comunità impollinatore e della specie abbondanza relativa sono importanti ^10, la valutazione accurata dell'efficacia di ogni visitatore è anche fondamentale per determinare la adattativa e / o processi evolutivi delle piante.

In questo studio, le stime quantitative di efficienza impollinatori, definita come la produzione di frutta e semi per la frequenza di visita, sono stati determinati ^11. Le specificheSono stati osservati i e la frequenza di ogni visitatore floreale, e gli effetti riproduttivi sui fiori visitati sono stati stimati. La registrazione delle visite floreali attraverso osservazioni umani è un metodo classico in ecologia impollinazione. Tuttavia, questo metodo impone un notevole onere osservatori, che devono rimanere davanti piante e per prendere accurate, misurazioni a lungo termine. Di recente, le tecnologie di ripresa e la registrazione sono rapidamente sviluppate e videocamere digitali a basso costo hanno consentito l'introduzione di registrazione video alle osservazioni impollinatori ^12,13. Questi metodi possono facilitare la raccolta di informazioni di base sui visitatori floreali e potrebbero contribuire a sviluppare una comprensione dell'ecologia impollinazione di una specie vegetale di destinazione.

Tuttavia, le frequenze di visita degli impollinatori non sono necessariamente correlati alla loro efficacia impollinazione ^7,14, ed è importante per valutare gli effetti qualitativi di ciascuna pollinatorsul fiore di fitness. L'impollinazione efficacia è stata valutata attraverso il numero di granelli di polline sul stimmate ^15,16, tubetto pollinico crescita ^17,18 e frutta e / o produzione di sementi ^19,20. Insaccamento esperimenti, condotti utilizzando sacchetti di visitatori esclusiva, sono i metodi tipici per prove self-compatibilità, autogamia ^21,22, e la presenza di apomixes ^23. Inoltre, la valutazione dell'efficacia impollinazione per un certo pollinator nell'assemblaggio visitatore è stata spesso condotta in ambienti dove altri visitatori floreali sono stati limitati (cioè, una gabbia metallica, rete, o sacchetto con una maglia abbastanza piccolo da escludere impollinatori più grandi che è insieme a piante da fiore). Ad esempio, sono stati condotti esperimenti di insaccamento con piccoli sacchetti di rete per rivelare la capacità di impollinazione delle formiche o tripidi ^24,25. Inoltre, gli esperimenti di esclusione uccello usando una gabbia di filo o rete hanno dimostrato gli impollinatori efficaci di taxa Aloe^26-28.

Gli obiettivi di questo studio erano: 1) per introdurre i metodi utilizzati in un precedente lavoro e 2) per migliorare questi metodi per uso generale in altri studi sui visitatori floreali, le loro frequenze di visita, ei loro effetti sulla forma fisica impianto Lycoris sanguinea var.. sanguinea è una delle specie incluse nel genere Lycoris, che viene distribuito ampiamente in tutto il Giappone e stretto in Corea ²⁹ e ha a forma di imbuto rosso-arancio fiori (Figura 1a). Un precedente studio ha rivelato che L. sanguinea var. sanguinea è stata visitata da più specie di insetti, tra cui un non identificate specie di api per piccoli gruppi e le specie più grandi Amegilla Florea ^29. Tuttavia, la frequenza di visita e l'impollinazione efficacia di questi visitatori non sono stati identificati. osservazioni impollinatori per l'identificazione dei visitatori floreali sono state eseguite prima. Visitazione da piccole api è stato observ ati sui fiori che non erano ancora completamente aperto (rottura gemme, le figure 1b, c). Le piccole api mossi in fretta intorno alle antere undehisced nei germogli di rottura e raccolte polline con le loro mandibole. L'ipotesi era che le piccole api potrebbero essere impollinatori in fase di rottura con auricolari, perché il divario tra le antere e le stimmate nei fiori erano più piccole rispetto alla lunghezza del corpo delle api. Pertanto, gli esperimenti sono stati condotti insacco per testare la capacità di impollinazione delle piccole api in fase di rottura con auricolari, e inoltre di esaminare le strategie riproduttive di L. sanguinea var. sanguinea. Queste gemme sono stati insaccato dopo le piccole api visitati, che hanno permesso una stima della capacità di impollinazione delle api. Gli individui sono stati ingabbiati con boccioli chiusi. Una gabbia a maglie è stato usato, attraverso i quali solo piccole api potrebbero passare, consentendo una stima delle efficienze impollinazione delle piccole api nell'intero flowefase anello.

Protocol

NOTA: Questo articolo è basato sul nostro lavoro precedente 30. Alcune parti sono riprodotte con l'autorizzazione dalla Società Botanica del Giappone e Springer Giappone. 1. L'osservazione di Floral Visitatori La selezione dei campi di osservazione Cerca le aree in cui sono distribuiti i materiali vegetali, e selezionare i siti di studio candidato utilizzando le risorse affidabili, come libri illustrati, riviste accademiche, ecc Regolare il numer…

Representative Results

Cinque le popolazioni sono stati selezionati per le osservazioni impollinatori. Nella fase di pre-osservazione, sono state confermate le visite di varie specie di insetti ai fiori di apertura e le piccole api a gemme di rottura. Osservazioni visitatori floreali hanno rivelato che la maggior parte dei visitatori di tutti e cinque i siti di studio erano gli individui delle piccole specie di api japonicum Lasioglossum. Il record totale visita ha dimostrato che i rapporti di visita …

Discussion

osservazioni di fiori ed esperimenti di insaccamento sono stati impiegati in questo studio per rivelare le frequenze di visita e la femmina successo riproduttivo delle piante, rispettivamente. In Dafni (1992) ^38, il metodo videotape era efficace perché potrebbe registrare il tempo e la durata dei visitatori per analisi e prevenire preconcetto dell'osservatore. Tuttavia, al momento, questo metodo richiede attrezzature costose, ed i tempi di osservazione fosse limitata dalla durata della batteria. Recentem…

Materials

recording sheet	any	NA
insect net	any	NA
pooter	any	NA
ethyl acetate	any	NA
100% Ethanol	any	NA
plastic tube	any	NA
plastic case	any	NA
soft bag	any	NA
digital video camera(s)	any	NA
tripod(s)	any	NA
bags	any	NA
wire or plastic mesh boards	any	NA
iron wires	any	NA
labeling tape	any	NA
stick supporters	any	NA
soft strings or wire	any	NA
pincette(s)	any	NA