Lai pēc iespējas plašāk un tālāk izplatītu savas sēklas, augi bieži izmanto dzīvnieku palīdzību. Citās, ieskaitot kultivētos augļu kokus, plēsēji norij sēklas un dīgst pēc tam, kad tās atstāj dzīvnieka ķermeni ar ekskrementiem vai burping.
Tomēr sēklas izplata ne tikai mugurkaulnieki; arī skudru loma tajā ir liela.
Skudras - sēklu izplatītāji
Biologi tikai tagad sāk saprast specializētos mehānismus, kas skudras nosaka kā galvenos faktorus augu izplatībā visā pasaulē. Augi, ko apdzīvo skudras, ir sastopami dažādās ekosistēmās visos kontinentos, izņemot Antarktīdu. Tagad ir zināmas vairāk nekā 3000 puķu augu sugas no 60 ģimenēm, kas izplatās šādā veidā, un šis saraksts ir papildināts.
Starp augiem un skudrām, kas pārvadā to sēklas, veidojas patiess savstarpēja saikne, t.i., savstarpēji izdevīgas attiecības. Savstarpēja savstarpēja saikne radās tik daudzās augu grupās, kas acīmredzot var runāt par spēcīgo selekcijas spiedienu, kas vairākkārt tika atkārtots evolūcijas laikā, kas veicināja tā parādīšanos. Dabiskās atlases process, kas saistīts ar augu un dzīvnieku savstarpējo saikni, šāda veida starpspecifisko attiecību attīstību un to radītajiem ieguvumiem videi, ir šī raksta tēma.
Sēklu izplatīšanas mehānismi ar skudru piedalīšanos
Augu sēklu izplatīšanai ar skudru piedalīšanos ir divi dažādi mehānismi. Pirmais iemesls ir pļāvēju skudru uzvedības nepilnības, kuras savāc lielu daudzumu sēklu un ievelk tās ligzdās, un pēc tam tās ēd. Šie kukaiņi pa ceļam zaudē daļu sēklu, un daži no tiem tiek novietoti pazemes glabāšanas telpās, bet pēc tam tos neapmeklē. Šādas sēklas dīgst un augs parādās jaunās vietās.
Tā kā skudras tomēr ēd vairāk sēklu, nekā nokrīt vai nesekmīgi slēpjas, aprakstītais mehānisms ir daudz labvēlīgāks skudrām nekā augiem, kas zaudē lielāko daļu sēklu. Tāpēc sēklu izplatīšanos pļāvēju skudru dēļ vajadzētu attiecināt uz sēklu barības blakusparādībām, nevis uz savstarpēju saziņu. Šī mehānisma ietekme ir ierobežota gandrīz tikai ar sausiem reģioniem.
Mirmekohorija
Mēs būsim ieinteresēti otrajā sēklu izplatīšanas mehānismā, kas būtiski atšķiras no pirmā un kam ir daudz lielāka nozīme dabā. Augi piedalās šajā mehānismā, kurā attīstās tā saucamās elikozes - taukus saturoši veidojumi, kas atrodas blakus sēklai vai ir tai pievienoti. Eliosomas kalpo kā skudru ēsma, un sēklas kopā ar elikozomām tās ved uz savu ligzdu. Tur kolonijas iedzīvotāji ēd elikozomu un izmet sēklu, nekaitējot tai.
Tajā pašā laikā augam nav jāziedo savas sēklas, lai barotu skudras. Šādas attiecības, ko sauc par myrmecochoria (no grieķu valodas “myrmex” - skudra un “koris” - virzās uz priekšu, izplatās), acīmredzot, var uzskatīt par patiesu savstarpēju saikni, jo tās ir labvēlīgas gan skudrām, kas velk sēklas, gan augiem, kas veido elikozes.
Eliosomu evolūcija
Evolūcijas laikā ekosistēmas kā skudru ēsma atkārtoti parādījās dažādās augu ģimenēs. Tās ir ļoti izplatītas mitru mežu Eiropā un Ziemeļamerikas austrumos, Austrālijas sauso krūmu kopienās, kā arī Āfrikas dienvidu augu kopienās.
Visbiežāk ģimenē skudras izplata tikai dažas sugas. Piemēram, milzīgajā Carex grīšļu ģintī tikai dažām sugām ir ekosistēmas, kas, kā parādīts, nodrošina skudru izplatīšanos. Daudzas citas vienas ģints sugas apmetas, izmantojot ūdeni vai mugurkaulniekus.Starp Trillium ģints augiem, kas izceļas ar lieliem ziediem, daudzās sugās sēklas ir aprīkotas ar elikozomām un izplatītas ar skudrām, savukārt citās formās augļi ir gaļīgi un apmešanās notiek caur mugurkaulniekiem. Šie piemēri, kas ņemti no filoģenētiski ļoti attālām grupām, parāda, ka mirmekohorijas var rasties neatkarīgi noteiktā ģintī.
Mirmekochorijas izplatība
Pirmo mirmekochoriju sīki izpētīja botāniķis Johans Rutgers Kernanders no Upsalas universitātes Zviedrijā; 1906. gadā viņš publicēja pārskatu par Eiropas floras myrmecochore augiem. Izmantojot kvantitatīvo eksperimentālo pieeju, Cernanders konstatēja, ka mirrai-mechorijai ir liela nozīme lielākajā daļā Eiropas veģetācijas veidu. Daudzu viņa lauka eksperimentu ar dažādām augu sugām rezultāti parādīja, ka, izmantojot izvēles iespēju, skudras dod priekšroku sēklām ar ekosistēmām.
Kaut arī Eiropā sākās myrmecochora augu izpēte, botāniķi drīz vien pārbaudīja citu kontinentu veģetāciju. Pakāpeniski mirmecochores sarakstam tika pievienoti Ziemeļamerikas un Dienvidamerikas augi. Eiropā un Ziemeļamerikā vairums no tiem ir mitru lapu koku lapu mežu zālaugi (Cernander bija pirmais, kurš pamanīja šo modeli). Latīņamerikā skudras izplatīja daudzu tropisko lietus mežu augu, epifītu un vīnogulāju sēklas.
Mirmecochores ir īpaši daudz Austrālijā un Āfrikas dienvidos, kur tos galvenokārt pārstāv cietlapu krūmi, kas aug sausās augsnēs, kurās ir barības vielas. 1979. gadā R. Bergs no Oslo universitātes publicēja savu pētījumu rezultātus, saskaņā ar kuriem Austrālijā ar skudru piedalīšanos tiek izplatīti apmēram 1,5 tūkstoši sugu no 87 augu ģintīm. Īpašajās Dienvidāfrikas augu kopienās, kuras sauc par “finbosh”, ir vairāk nekā tūkstotis mirmekohora sugu. Patlaban notiekošie tropu dzīves pasaules pētījumi neapšaubāmi ievērojami papildinās šo sarakstu.
Elikozomu daudzveidība
Augu ar elikosomām taksonomiskā daudzveidība atbilst visplašākajam augu audu sortimentam, kas ir pārvērties par skudru pievilināšanas struktūrām. Vairākās sugās, piemēram, Dicentra cucullaria, no aizaugušas sēklu apvalka daļas veidojas elikosoma. Citās sugās, it īpaši pavasarī ziedošajās aknu kārpās, kas aug Ziemeļamerikas austrumos, elikozomas nāk no olnīcu sienas daļas, kas ieskauj sēklu. Carex ģintī zlyosomas rodas no pūtīšu audiem, kas apņem olnīcu. Ir zināmi gadījumi, kad daži citi ziedošu augu orgāni kļūst par elikozomām.
Elikozomu izcelsmes daudzveidība ir labs konverģences evolūcijas piemērs, parādot, kā dabiskās atlases procesā var pārveidot dažādu formu un funkciju struktūras un iegūt tādu pašu mērķi no vides viedokļa. Elikozomu gadījumā augu audi, kas sākotnēji spēlēja aizsardzību pret fitofāgu kukaiņiem vai citiem faktoriem, piedzīvojuši bioķīmiskas un strukturālas izmaiņas, pārvērtās par skudru barības ēsmām.
Elikozomas sastāvs
Eliosomas sastāv no ļoti mutētām šūnām, kas satur lielus vakuolus - dobumus, ko ieskauj membrāna, kas piepildīta ar dažādu barības vielu maisījumu. Izpētījis plašu myrmecochora augu klāstu, A. Brzezinski no Minhenes universitātes secināja, ka elikosomas satur bagātīgu tauku, taukskābju un citu dzīvniekiem nepieciešamo vielu komplektu. Tātad skudras var izmantot elikozomas kā pārtiku.
Lielākā daļa skudru ir visēdājošas: tās ēd kukaiņus un dažādus augu un dzīvnieku materiālus, kas atrodami augsnes virspusē. Eliosomām un tām pievienotajām sēklām jābūt ķīmiski imitētām dzīvnieku audos, kuru dēļ skudras tos satver.
Pārtikas lures skudrām
Eliosomas var ietvert arī citas ķīmiskas sastāvdaļas, kas izraisa skudru uzvedības reakcijas. D. Maršala no Ņūmeksikas universitātes un viņas kolēģi no Eiropas smaržojošās vijolītes (Viola odorala) elikozomām izdalīja īpašu vielu - 1,2-dioleīna polāro lipīdu, kas ir skudru pievilcējs. Līdzīgs savienojums tika atrasts divu Austrālijas krūmu - Acacia myrtifolia un Teratheca stenocarpa - erozijās.
Šo vielu vērtība skudrām vēl nav pilnībā skaidra, taču to klātbūtne mirres-mehoras augos zemeslodes pretējās pusēs liecina, ka notikusi konverģenta evolūcija. Turklāt šī līdzība liek domāt par interesantu pieņēmumu, ka skudru ekosistēmas var izraisīt ne tikai pārtikas savākšanas reakciju, bet arī citus iedzimtus uzvedības veidus. Tātad, ir zināms, ka oleīnskābe pamudina dažas skudras noņemt mirušos dzīvniekus no ligzdas. Iespējams, ka ekosistēmas, kas satur šo vielu, skudras aizvada tā paša iemesla dēļ.
Efektīva sēklu izplatība mirmekochoros
Papildus pārtikas ēsmām - elikozomām - myrmecochore augiem dažreiz ir arī citas morfoloģiskas ierīces, kas atvieglo sēklu iekļūšanu skudru apmeklētās vietās. Dažos augos stublāji un dzinumi, kas nes augļus, ir tik plāni un elastīgi, ka tad, kad sēklas nogatavojas, tās noliecas gandrīz līdz zemei, atrodoties skudru barošanas vietā.
Citos augos ir notikušas dziļākas morfoloģiskas izmaiņas. Piemēram, Carex umbellate grīšļos ziedu nesošais dzinums ir ļoti saīsināts, un sēklas (kopā ar audiem, kas tos ieskauj) nogatavojas pašā zemē, lai tās vienmēr paliktu līmenī, kur skudras meklē savu barību.
Trillium petiolatum, kas aug Ziemeļamerikas rietumos, morfoloģiskās izmaiņas ir vēl izteiktākas. Lielākajai daļai Trillium ģints sugu ir viens zieds un trīs lapas, kas atrodas augsta (līdz 30 cm) kāta augšpusē. Un Trillium petiolatum ļoti tuvu zemei veidojas liels, pamanāms zieds, un skudrām pieejamā vietā nogatavojas sēklas, kas aprīkotas ar elikozomām.
Turklāt, ja Trillium petiolatum, tāpat kā citām tās pašas ģints sugām, būtu lapas, kas savītas zem zieda, tās būtu parādījušās tieši uz augsnes virsmas. Tomēr šai sugai, kaut arī lapas piestiprinās pie kāta parastajā vietā, t.i., zem zieda, lapu asmeņi atrodas garu kātiņu galā, kas lapas paceļ virs zieda, lai tie būtu ērtāk fotosintēzei. Īsāk sakot, auga Trillium ģints tipiskā “arhitektūra” ir apgriezta. Lai sniegtu pamatotu evolucionāru izskaidrojumu šai T. petiolatum formai, jāpieņem, ka sēklu sadalīšana skudru veidā sniedz milzīgas priekšrocības.
Sēklu efektīvākai izplatīšanai mirmekochoros var mainīties arī to nogatavošanās laiki. Mērenās joslās lielākajā daļā šo augu sēklas un ekosistēmas nogatavojas agrā pavasarī. Šajā laikā kukaiņu līķi, kas bieži ir skudru uztura pamatā, ir daudz retāk nekā vasarā, kad kukaiņu skaits daudzkārt palielinās. Tādējādi augi, kuros pavasarī parādās nobriedušas ekosistēmas, izjutīs mazāku konkurenci par barības skudru uzmanību, un to sēklas tiks pārvadātas biežāk nekā vasarā vai rudenī.
Pavasara Myrmecochores pārsvars ir izskaidrojams ar dabiskās selekcijas darbību, kas deva priekšroku sēklu un eirosomu agrīnai nogatavināšanai. Protams, meža zālaugu augu augsto metabolisma ātrumu agrā pavasarī var veicināt arī citi faktori - it īpaši saules gaismas pārpilnība zemes līmenī pirms koku vainagu atvēršanas. Iespējams, ka skudru barošanas īpatnības ir tikai papildu selekcijas spiediena faktors, veicinot myrmecochora augu attīstību agrā pavasarī.
Skudras vāc sēklas
Skudras, kas vāc sēklas, veido diezgan “raibu” grupu. Daudziem no viņiem, spriežot pēc vairākām pazīmēm, acīmredzot vajadzētu būt plēsējiem. K. Horvics no Maiami universitātes, piemēram, parādīja, ka Meksikas dienvidos Calathea sēklas pārvadā skudras no Odontomachus un Pachyeondyla ģintīm, kurām ir spēcīgas dzēlieni un lieli apakšžokļi, lai tiktu galā ar dzīvu laupījumu.
Neskatoties uz to, šīs skudras ļoti aktīvi savāc sēklas un pārvadā tās savā ligzdā, kur tās atdala elikozes no sēklām un pabaro ar kāpuriem. Var izrādīties, ka daži ķīmiski savienojumi, kas atrodas elikozomās, ir tāds pats stimuls skudrām, kādi tiem piemīt.
Skudru veidi, kas izplata sēklas
Sēklas ir izplatītas un daudzu citu ģinšu pārstāvji. Eiropas un Ziemeļamerikas mērenajā joslas mežos tie parasti ir Formika, Myrmica un Aphaenogaster, un Austrālijas dienvidaustrumu sugās visizcilākā loma ir Rhyti-doponera, Pheidole un Iridomyrmex ģints sugām. Pat tādas parasti graudu ēšanas skudras kā Messor, Pogonomyrmex un yeromessor ar zināmiem nosacījumiem, kā izrādījās, kalpo kā sēklu nesēji.
Izmantojot augu apmešanās metodi mirra-mehora, tiešā nozīmē ir piesaistīt pēc iespējas vairāk dažādu skudru. Parasti tajā pašā vietā tiek atrastas diezgan daudz skudru sugu, tāpēc, ja augam ir metode, kā piesaistīt tikai vienu no tām, tas nepārprotami zaudē daudz priekšrocību. Faktiski starp tūkstošiem visā pasaulē zināmo augu sugu sugu, kas zināmas zinātnei, nav nevienas, kuru varētu droši apgalvot, ka tā ir orientēta tikai uz vienu skudru pikas.
Tāpat nav pierādījumu par kādu skudru sugu specializēšanos vienā konkrētā mirmekohora auga sugā. Šis specializācijas trūkums krasi kontrastē ar plaši izplatītajām sugām raksturīgajām attiecībām starp kukaiņiem un augiem tropos, kurām bieži ir liela nozīme apputeksnēšanā. Šajā sakarā mirmekochorijas parādība būtu jāuzskata par augu evolūcijas rezultātu, nevis par augu un kukaiņu kopīgu evolūciju. No skudru “skatupunkta” elikozomai jābūt tādai pašai pārtikai, kas jānogādā mājās, tikai īpašā iesaiņojumā.
Kāpēc skudras izplata sēklas?
Galu galā tur, kur aug mirmecochores, parasti tiek atrasti arī daudzu citu kukaiņu grupu pārstāvji. Tomēr, lai nodrošinātu efektīvu augu pavairošanu, nepieciešami kukaiņi, kas pārvieto sēklas ievērojamā attālumā, tos nesabojājot. Šo prasību izpilda tikai sociālie kukaiņi, kuri nes ligzdā barību un to neēd uz vietas. Parasti strādājošie indivīdi pārbauda un noplūk kādu teritoriju ap ligzdu (skudru pūzni) un pēc tam visu tur ēdamo velk kāpuru barošanai. Tāpēc skudru sociālās uzvedības evolūcija viņus iepriekš adaptēja (tas ir, jau iepriekš padarīja tos piemērotus) efektīvai sēklu izplatīšanai.
Skudrām ir arī citas īpašības, kas piemērotas sēklu izplatītājiem. Lielākajā daļā biotopu skudras pieder pie vislielākajiem kukaiņiem; viņi intensīvi meklē barību augsnes virsmā visā augu veģetācijas periodā; Atklājuši jaunu barības avotu, skudras mobilizē citus strādājošos cilvēkus, lai savāktu pēc iespējas vairāk barības; ja ir kāda vieta, īpaši bagāta ar pārtiku, viņi tur pat var pārvietoties ar visu ligzdu. Visi šie uzvedības veidi ir labvēlīgi mirriem līdzīgiem augiem, kuri cenšas izplatīt savas sēklas.
Tā kā mirmekochorijas ir sastopamas visā pasaulē visdažādākajos biotopos, ekologi ir aizdomājušies, vai ir kādas kopīgas evolūcijas priekšrocību shēmas, kuras augi iegūst šīs parādības dēļ. Un nesen vairāki lauka un laboratorijas eksperimenti ir atklājuši, kā sēklu pievilcība skudrām palielina myrmecochor augu sugu izdzīvošanu un auglību.
Augu ieguvumi no skudru izplatības
Diapazona robežu paplašināšana ir galvenais ieguvums augam no skudru izplatītās sēklas. Bieži vien skudras pārvadā sēklas tikai metru vai divus, bet kustības tiek reģistrētas 70 m attālumā.Tātad, pateicoties skudrām, augi iegūst iespēju apdzīvot jaunas teritorijas. Iedzīvotāju izkliede samazina to izzušanas varbūtību vietēju biotopu izmaiņu dēļ. Jebkura veida skudras var sniegt šo priekšrocību neatkarīgi no tā ligzdas veidošanas paradumiem.
Pateicoties skudrām, var palielināties arī sēklu izdzīvošanas iespējas, jo tās tiek atdalītas no mātes auga un tās ēna netraucēs stādus. Viens no pētījuma autoriem, proti, Handle, veica šādu eksperimentu. Carex peduncula nogulšņu sēklas (a, atstātas zem vecākaugu, deva stādus tikai ar trim lapām, un no sēklām, kas tika izņemtas no zem tā, stādi attīstījās ar vidēji 89 lapām vienlaicīgi. Turklāt pārvietotās sēklas bija daudz ražīgāki: tikai viņi deva augus, kas uzziedēja jau nākamajā vasarā.
Sēklu pārvietošanās ar skudrām samazina konkurenci ne tikai starp stādiem un mātes augu, bet arī starp dažādu sugu augiem. Tātad, Handle eksperimentos ar trim Carex sugām (no kurām viena bija Mirmekohor), kas auga vienā biotopā, citu grīšļu klātbūtne traucēja Myrmecohor sugām, un tā tikai labi atšķīrās.
Tā kā vietējās skudras interesēja tikai sēklas ar elikozomām, viņas dabiski savās ligzdās ieņēma Mirmekochor grīšļu sēklas. Sakarā ar to mirmekoru sugas spēja monopolizēt tajos biotopos tajās vietās, kur bija daudz skudru pūzņu (piemēram, sapuvušā koksnē). Šeit viņam nevajadzēja konkurēt ar citām Carex sugām par kosmosu, gaismu, barības vielām un citiem pamata resursiem. Mirmekohoriya būtu efektīva daudzu citu ģinšu pārstāvju klātbūtnē, kuru stādi sacenšas par "vietu saulē".
Pat lielāki zaudējumi nekā konkurences dēļ sēklas un stādi cieš, ēdot tos dzīvniekiem, jo īpaši putniem un maziem grauzējiem, kuriem sēklas ir uztura pamatā. Turklāt, kā zina jebkurš dārznieks, gliemeži un gliemeži iznīcina arī stādus.
Vairākos zemeslodes reģionos ir izpētīta iespēja, ka sēklu klātbūtne skudru pūznīs pasargā tās no tā, ka tos ēd vismaz daži graudus ēdoši dzīvnieki. Saskaņā ar pētījumiem, kas veikti Rietumvirdžīnijas mežos un subalpu pļavās, gab. Kolorādo sēklas, kas novietotas uz mazām platformām un aizsargātas no skudru iekļūšanas, gandrīz neizbēgami tika ēst dienas laikā. Ja skudras netika aizsprostotas, sēklas ar elikozomām ātri nokrita viņu pazemes krātuvēs. Virpulis no Makvīras universitātes Austrālijā parādīja, ka Viola nuttallii, kas aug Kolorādo, sēklu izlaišanas sezonālā un ikdienas dinamika atbilst maksimālās skudru aktivitātes periodiem.
Iespējams, ka visinteresantākā situācija ir sēklu ēšana viršu kopienās un Austrālijas mežos, kur dominējošais veģetācijas elements ir cietlapu krūmi (sklerofīli), un myrmecochor dakšiņas ir diezgan daudzas, tāpat kā graudēdāji. Ir ironiski, ka galvenās graudu ēšanas sugas šeit ir skudras. Spriežot pēc viena no jaunākajiem L. Hughes (arī no Makvīras universitātes) darbiem, šādā sabiedrībā kritušās sēklas liktenis ir atkarīgs no tā, kurš to vispirms atrod - “noderīga” skudra, kas nodod sēklas, vai “kaitīga”, kas tās ēd. Ja sēklām ir elikosoma, tad ticamāk, ka “noderīgā” skudra to paņems pirms “kaitīgās”.
Vēl viens drauds ir ugunsgrēki. Īpaši liela ir viņu loma Austrālijas un Dienvidāfrikas ekosistēmās, kurās pārsvarā ir krūmi. Tomēr šo kopienu augiem ir virkne adaptāciju ugunsgrēku izdzīvošanai. Daudzas sugas, ieskaitot dažus mirmekorus, ir ne tikai izturīgas pret uguni, bet arī to audzēšanai nepieciešami ugunsgrēki.
Dažu Austrālijas pētnieku iegūtie dati pārliecinoši norāda, ka pārvietošanās uz skudru ligzdām aizsargā sēklas no nāvējošas pārkaršanas ugunsgrēku laikā krūmu kopienās. Bet dažas sēklas, ko pārvadā skudras, nespēj dīgt bez īpašas subletālas karsēšanas. Skudru pūtēju izrakumi liecina, ka sēklas ir apraktas dažādos dziļumos. Šāds izvietojums “klētiņos”, iespējams, ir labvēlīgs augiem, jo, pateicoties tam, dažās kārtās, visticamāk, paliks sēklas, kuras nav piedzīvojušas fatālu pārkaršanu, bet ir pietiekami uzkarsētas, lai dīgtu.
Skudru ietekme uz apkārtējās vides apstākļiem stādu attīstībā
Atšķirībā no putniem un zīdītājiem, izkaisot sēklas, kas nonāca pie viņiem gandrīz nejauši visā teritorijā, skudras tos ved uz stingri noteiktām vietām savā kolonijā; šī uzvedības iezīme arī uzlabo sēklu izdzīvošanu. Tātad mēreni mitros mežos skudras bieži ligzdo puvušos stumbros un celmos, kas paceļas virs zemes līmeņa. Šādas vietas ir mazāk pakļautas plūdiem pavasara palu laikā un tāpēc ir ļoti ērtas gan skudrām, gan sēklām.
Tāpat kā jebkurā citā dzīvnieku (un cilvēku) sabiedrībā, atkritumi uzkrājas skudru kolonijā. Skudru "atkritumu izgāztuvēs" ir laupījumu atliekas, ekskrementi, mirušo cilvēku ķermeņi un daudz citu materiālu (ko dažreiz nav iespējams uzminēt par mērķi), ko skudras savāc un vienmēr ved uz mājām. Sēklu un stādu, it īpaši myrmecochore sugu, sadīgšanai šāda nokļūšana atkritumu poligonā var būt ļoti noderīga.
Organiskajos atkritumos bieži ir daudz barības vielu, kas nepieciešamas augu augšanai (tāpēc dārznieki organizē komposta kaudzes, un zemnieki kūtsmēslus ieved stādījumu augsnē). Skudru ligzdās organisko vielu, slāpekļa, kālija un fosfora koncentrācija bieži ir augstāka nekā apkārtējā augsnē. Tādējādi skudru kolonijas putekļi var nodrošināt stādus ar nelielu, bet lietošanai gatavu komposta padevi, kas ir tik nepieciešama augam agrīnā attīstības stadijā, kas ir īpaši jutīga pret apkārtējās vides apstākļiem.
Stādu izdzīvošanu veicina arī augsnes, uz kuras atrodas skudru ligzda, un blakus esošo teritoriju fizikālās īpašības. Skudru skudru būve bieži padara augsni vaļīgāku un labāku aerāciju, palielina tās spēju noturēt ūdeni. Pēc dažu pētnieku domām, galvenā lieta, kas augam dod skudru pūzni, ir nepieciešamā ūdens daudzuma saņemšana stāvam laikā, kad tā saknes joprojām ir pārāk mazas, lai patstāvīgi nodrošinātu ūdeni augam.
Eksperimenti, lai novērtētu mirmekochorijas lomu
Tātad ir skaidrs, ka skudras var ievērojami ietekmēt vides apstākļus stādus attīstībā. Lai novērtētu mirras-mechorijas lomu evolūcijā, tika veikti lauka eksperimenti, kuros tika izsekots un salīdzināts divu sēklu grupu liktenis: dažas sēklas skudras aizveda uz ligzdu, bet citas manuāli sēja tajā pašā dzīvotnē. Starp pirmajiem šāda veida eksperimentiem tika pētītas divas myrmecochor sugu vijolītes Anglijas dienvidos. Pēc 3 gadiem, kad parādījās sēklas un parādījās stādi, izrādījās, ka visi izdzīvojušie augi pieder vienīgi tai grupai, kas gāja cauri skudru pūznim.
Līdzīgs eksperiments tika veikts ar divus gadus vecu augu Corydalis aurea, kas otrajā gadā dod sēklas. F. Hanzawa no Grīneles koledžas atklāja, ka to skudru izdzīvošanas rādītāji, kas sadīguši skudru pūznēs un ārpus tām, ir vienādi. Tomēr starp pirmās grupas stādiem ziemā izdzīvojušo un reproduktīvā vecuma sasniegšanas īpatsvars bija lielāks.Tas noveda pie tā, ka nākamajā paaudzē pirmās un otrās grupas augu veidoto sēklu kopskaita atšķirība izrādījās ļoti būtiska: sēklu raža no augiem, kas izgāja cauri skudru pūznim, izrādījās divreiz lielāka nekā kontroles grupā.
Tā kā pirmajā paaudzē sēklu skaits dažādās grupās bija tieši vienāds, ir acīmredzams, ka skudru izmantotā zelta kraukļa populācija pieaugs daudz ātrāk nekā bez skudras. Strauji augoša populācija, visticamāk, uzvarēs konkurencē ar citiem augiem par barības vielām, dzīves telpu un citiem resursiem. Tādējādi Hanzawa dati liecina, ka sēklu izplatības vides apstākļi, ieskaitot skudru klātbūtni, ietekmē augu populāciju evolūcijas potenciālu.
Tāpēc myrmecochoria neapšaubāmi dod vairākas priekšrocības noteiktām augu sugām. Bet vēl nav droši noteikts, ko tieši skudras uzvar šīs mijiedarbības procesā. Saka, ka ir zināms, ka barojošās skudras aktīvi meklē ekosistēmas, ātri tās atdala no sēklām un pabaro ar kāpuriem. Tomēr tas, kā šī izturēšanās ietekmē skudru kolonijas augšanas ātrumu, vēl ir jānovērtē.
Ievērības cienīgs ir fakts, ka ne visas skudras ir iesaistītas sēklu izplatīšanā. Kad sēklas tiek izskalotas no auga, tikai neliela daļa no daudzajām skudru sugām, kas apdzīvo konkrēto biotopu, izrāda interesi par erozijas. Skudru starpā ir jābūt zināmai specializācijai, taču joprojām nav zināms, kāda ir tās būtība - uzvedības, morfoloģiskā, barības vai kāda cita.
Tāpēc sēklu sadalījumu pa skudrām var uzskatīt par svarīgu modeli plaša mijiedarbības starp augiem un dzīvniekiem izpētei, kas zināmā nozīmē šķiet asimetriska. Augi ir skaidri izstrādājuši īpašus pielāgojumus skudru apstrādei (vispieredzamākie adaptīvo rakstzīmju vidū ir elikozomas), taču tas, ko veido skudru iegūtie pielāgojumi, nebūt nav acīmredzams.
Lai arī myrmecochoria sevi attaisno kā sēklu izplatīšanas mehānismu, tajā pašā laikā tā nav pilnīgi uzticama. Eliosomas ir pievilcīgas dažādu grupu skudrām. Tomēr, kā parādīja eksperimenti ar zeltu Corydalis, stādi nekad neparādās dažu skudru sugu ligzdās. Acīmredzot šīs skudras bez maksas izmanto elikozes, iespējams, iznīcinot tām piestiprinātās sēklas vai stādus.
Papildus šādām laupītāju skudrām jebkurā dzīvotnē ir apmēram ducis citu faktoru, kas ietekmē mirmekochorijas panākumus vai neveiksmes kā sēklu izplatīšanas mehānismu. Dažreiz skudru mājokļus applūst lietus; sēnīšu epizootija vai plēsēju vardarbīga darbība var graut viņu populāciju. Tā kā ir daudz citu pārtikas avotu, ekosistēmas skudrām var nebūt tik pievilcīgas. Ja vairākām augu sugām jākonkurē par skudru kalpošanu, pēdējās var atstāt novārtā sēklas ar vismazākajām erozijas sugām.
Mirmekohoriya - nosacīts savstarpīgums
Tā kā skudru izplatīšanas efektivitāte skudrās ir ļoti atšķirīga, X. Cashman no Macquarie University un J. Eddicott no Prov. Alberta (Kanāda) ierosināja, ka mirmekohorija ir nosacīts savstarpēja saikne. Vienā vai otrā laikā noteiktā vietā šis mehānisms, atkarībā no valdošajiem apstākļiem, var nedarboties ļoti efektīvi.
Tomēr, ja visi nosacījumi ir izpildīti, myrmecochoria ieguvumi gan augiem, gan skudrām ir ļoti nozīmīgi. Un šie ieguvumi ir tik lieli, ka atlases spiediens saglabā atribūtus, kas nepieciešami, lai uzturētu atbilstošu uzvedības veidu.
Tiklīdz visu laiku palielināsies zināmo mirres-mehora augu saraksts, ir cerība, ka zināšanas par šī augu apmešanās mehānisma lomu pasaules biotā paplašināsies. Turpmākie pētījumi par ieguvumiem, ko augiem un skudrām radījusi mirmekohorija, arī palīdzēs noskaidrot savstarpējās attiecības un to evolūcijas sekas.