ในการแพร่กระจายเมล็ดของพวกเขาอย่างกว้างขวางและไกลออกไปมากที่สุดพืชมักจะใช้ความช่วยเหลือของสัตว์ ในคนอื่น ๆ รวมถึงต้นไม้ผลไม้ที่เพาะปลูกเมล็ดจะถูกกลืนกินโดยสัตว์กินเนื้อและงอกหลังจากออกจากร่างกายของสัตว์ด้วยการขับถ่ายหรือเรอ

อย่างไรก็ตามเมล็ดพันธุ์พืชไม่ได้มีเพียงแค่สัตว์มีกระดูกสันหลังเท่านั้น บทบาทของมดก็ยอดเยี่ยมเช่นกัน

มด - ผู้จัดจำหน่ายเมล็ดพันธุ์

นักชีววิทยาเพิ่งเริ่มเข้าใจกลไกพิเศษที่ทำให้มดเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักในการแพร่กระจายของพืชทั่วโลก พืชที่พบโดยมดจะพบได้ในระบบนิเวศต่าง ๆ ในทุกทวีปยกเว้นทวีปแอนตาร์กติกา ตอนนี้เป็นที่รู้กันว่ามีพันธุ์ไม้ดอกมากกว่า 3,000 สายพันธุ์จาก 60 ตระกูลกระจายอยู่ในลักษณะนี้และรายการนี้ก็เติมเต็ม

ระหว่างพืชและมดที่ถือเมล็ดพืชของพวกเขาเกิดการรวมกันที่แท้จริงคือความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกัน การรวมกันเกิดขึ้นอย่างอิสระในพืชหลายกลุ่มซึ่งเห็นได้ชัดว่าเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับความแข็งแกร่งซ้ำแล้วซ้ำอีกในช่วงวิวัฒนาการของความกดดันของการเลือกที่เอื้อต่อการปรากฏตัวของมัน กระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมระหว่างพืชและสัตว์การวิวัฒนาการของความสัมพันธ์ข้ามชนิดนี้และประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมที่พวกเขาสร้างขึ้นเป็นหัวข้อของบทความนี้

กลไกการกระจายเมล็ดโดยการมีส่วนร่วมของมด

มีสองกลไกที่แตกต่างกันสำหรับการกระจายเมล็ดพืชที่มีส่วนร่วมของมด สิ่งแรกเกิดจากพฤติกรรมที่ไม่สมบูรณ์ของมดเกี่ยวเก็บเกี่ยวซึ่งเก็บเมล็ดในปริมาณมากและลากมันเข้าไปในรังแล้วกินมัน แมลงเหล่านี้สูญเสียเมล็ดพืชไปตามทางและบางส่วนถูกนำไปไว้ในห้องเก็บของใต้ดิน แต่แล้วพวกเขาก็ไม่ได้ไปเยี่ยมพวกเขา เมล็ดดังกล่าวงอกและพืชจะปรากฏขึ้นในสถานที่ใหม่

เนื่องจากมดกินเมล็ดมากกว่าที่มันจะหล่นหรือซ่อนไม่สำเร็จกลไกที่อธิบายไว้นั้นมีประโยชน์มากกว่ามดมากกว่าพืชที่สูญเสียเมล็ดจำนวนมาก ดังนั้นการแพร่กระจายของเมล็ดพันธุ์ด้วยมดเก็บเกี่ยวควรนำมาประกอบกับผลข้างเคียงของสารอาหารของเมล็ดและไม่ควรเกิดร่วมกัน ผลกระทบของกลไกนี้ถูก จำกัด เฉพาะในพื้นที่แห้งแล้ง

Mirmekohoriya

เราจะสนใจในกลไกที่สองของการกระจายเมล็ดซึ่งแตกต่างจากสิ่งแรกและสำคัญยิ่งกว่าในธรรมชาติ พืชมีส่วนร่วมในกลไกนี้ซึ่ง eliosomes ที่เรียกว่าการพัฒนา - การก่อตัวของไขมันที่อยู่ติดกับหรือติดอยู่กับเมล็ด Eliosomes ทำหน้าที่เป็นเหยื่อล่อของมดและพวกมันก็นำเมล็ดพืชพร้อมกับอีลีโอโซมไปยังรังของมัน ที่นั่นชาวอาณานิคมกินเอลีโอโซมและละทิ้งเมล็ดพืชโดยไม่ทำอันตราย

ในเวลาเดียวกันพืชไม่จำเป็นต้องเสียสละเมล็ดเพื่อเป็นอาหารของมด ความสัมพันธ์ดังกล่าวเรียกว่า myrmecochoria (จากกรีก "myrmex" - มดและ "นักร้อง" - ที่กำลังแพร่กระจาย) เห็นได้ชัดว่าเป็นความเชื่อที่แท้จริงเพราะพวกมันมีประโยชน์ทั้งมดลากเมล็ดพืชและสร้าง eliosomes

วิวัฒนาการอีเลียส

ในระหว่างวิวัฒนาการ eliosomes เป็นเหยื่อของมดปรากฏซ้ำ ๆ ในตระกูลพืชต่าง ๆ พวกเขาเป็นเรื่องธรรมดามากในพืชพันธุ์ของป่าชื้นของยุโรปและอเมริกาเหนือตะวันออกชุมชนป่าไม้แห้งของออสเตรเลียตะวันออกและชุมชนพืชในแอฟริกาตอนใต้

ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในครอบครัวมีเพียงบางชนิดเท่านั้นที่แพร่กระจายโดยมด ยกตัวอย่างเช่นในสกุลมหึมาของ Carex ที่มีเพียงสปีชีส์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่มี eliosomes ที่ให้ดังที่ได้แสดงไว้ สปีชี่อื่น ๆ ที่มีสกุลเดียวกันนั้นจะใช้น้ำหรือสัตว์มีกระดูกสันหลังในบรรดาพืชสกุล Trillium ซึ่งโดดเด่นด้วยดอกไม้ขนาดใหญ่ในหลายชนิดเมล็ดมีการติดตั้ง eliosomes และแพร่กระจายโดยมดในขณะที่ในรูปแบบอื่น ๆ ผลไม้ที่มีเนื้อและการตั้งถิ่นฐานเกิดขึ้นผ่านสัตว์มีกระดูกสันหลัง ตัวอย่างเหล่านี้นำมาจากกลุ่มที่ห่างไกลมากจากสายวิวัฒนาการแสดงให้เห็นว่า myrmecochoria สามารถเกิดขึ้นได้อย่างอิสระภายในประเภทเฉพาะ

การแพร่กระจายของมดยอบ

myrmecochoria ครั้งแรกได้ทำการศึกษาในรายละเอียดโดยนักพฤกษศาสตร์ Johan Rutger Cernander จากมหาวิทยาลัย Uppsala University ในสวีเดน ในปี 1906 เขาตีพิมพ์บทวิจารณ์พืช myrmecochore ของพืชในยุโรป โดยใช้วิธีการทดลองเชิงปริมาณ Cernander ได้สร้างความสำคัญอย่างยิ่งของไม้หอมเมอร์เชียสำหรับพืชประเภทยุโรปส่วนใหญ่ ผลจากการทดลองภาคสนามของเขากับพืชหลายชนิดแสดงให้เห็นว่าด้วยความเป็นไปได้ในการเลือกมดต้องการเมล็ดที่มีเอลิโอโซม

แม้ว่าการศึกษาของพืช myrmecochora เริ่มต้นขึ้นในยุโรปนักพฤกษศาสตร์ก็ตรวจสอบพืชพันธุ์ของทวีปอื่น ๆ ในไม่ช้า พืชของอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้ค่อยๆถูกเพิ่มเข้าไปในรายการของ myrmecochores ในยุโรปและอเมริกาเหนือส่วนใหญ่เป็นไม้ล้มลุกป่าผลัดใบชื้น (Cernander เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นรูปแบบนี้) ในลาตินอเมริกามดจะแพร่กระจายเมล็ดพันธุ์พืชของสมุนไพรจำนวนมาก epiphytes และเถาวัลย์ของป่าฝนเขตร้อน

Mirmecochores มีจำนวนมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในออสเตรเลียและอัฟริกาตอนใต้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไม้พุ่มแข็งที่ปลูกบนดินแห้งแล้งซึ่งมีสารอาหารไม่ดี ในปี 1975 R. Berg จากมหาวิทยาลัยออสโลตีพิมพ์ผลงานวิจัยของเขาซึ่งในออสเตรเลียมีการกระจายพันธุ์พืชกว่า 87 พันสายพันธุ์จาก 87 สกุลด้วยการมีส่วนร่วมของมด ในชุมชนพืชเฉพาะของแอฟริกาใต้เรียกว่า "finbosh" มีสายพันธุ์ myrmecochor มากกว่าพันชนิด การศึกษาอย่างต่อเนื่องของโลกที่มีชีวิตของเขตร้อนจะเพิ่มรายชื่อนี้อย่างไม่ต้องสงสัย

ความหลากหลายของ eliosomes

ความหลากหลายทางอนุกรมวิธานของพืชที่มี eliosomes สอดคล้องกับการแบ่งประเภทที่กว้างที่สุดของเนื้อเยื่อพืชที่ได้กลายเป็นโครงสร้างเพื่อดึงดูดมด ยกตัวอย่างเช่น Dicentra cucullaria, eliosome เกิดจากส่วนรกของเยื่อหุ้มเมล็ด ในสายพันธุ์อื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูใบไม้ผลิบานในตับที่เติบโตในอเมริกาเหนือทางทิศตะวันออก eliosomes มาจากส่วนหนึ่งของผนังรังไข่รอบเมล็ด ในสกุล Carex นั้น zlyosomes เกิดจากเนื้อเยื่อกาบที่ล้อมรอบรังไข่ กรณีเป็นที่รู้จักกันเมื่ออวัยวะอื่น ๆ ของพืชดอกกลายเป็น eliosomes

ความหลากหลายของต้นกำเนิดของ eliosomes เป็นตัวอย่างที่ดีของวิวัฒนาการของการบรรจบกันแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของรูปทรงและฟังก์ชั่นต่าง ๆ สามารถเปลี่ยนได้ในกระบวนการคัดเลือกโดยธรรมชาติและได้รับวัตถุประสงค์เดียวกันจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม ในกรณีของ eliosomes เนื้อเยื่อพืชที่เริ่มมีบทบาทในการป้องกันแมลง phytophage หรือปัจจัยอื่น ๆ ที่ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีและโครงสร้างกลายเป็นเหยื่ออาหารสำหรับมด

องค์ประกอบของ eliosome

Eliosomes ประกอบด้วยเซลล์ที่กลายพันธุ์สูงที่มี vacuoles ขนาดใหญ่ - โพรงที่ล้อมรอบด้วยเมมเบรนที่เต็มไปด้วยส่วนผสมของสารอาหารต่าง ๆ จากการศึกษาพืช myrmecochore หลากหลายชนิด A. Brzezinski จากมหาวิทยาลัยมิวนิคได้กำหนดไว้ว่า eliosomes ประกอบด้วยไขมันกรดไขมันและสารอื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับสัตว์ ดังนั้นมดสามารถใช้ eliosomes เป็นอาหารได้

มดส่วนใหญ่กินไม่ได้: พวกมันกินแมลงและพืชและสัตว์ต่าง ๆ ที่พบบนพื้นดิน Eliosomes และเมล็ดพืชที่ติดอยู่กับพวกมันต้องเลียนแบบเนื้อเยื่อสัตว์ซึ่งทำให้มดจับพวกมัน

เหยื่ออาหารสำหรับมด

Eliosomes อาจรวมถึงส่วนประกอบทางเคมีอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางพฤติกรรมของมด D. มาร์แชลล์แห่งมหาวิทยาลัยนิวเม็กซิโกและเพื่อนร่วมงานของเธอได้แยกสารเฉพาะอย่างคือ lipid 1,2-diolein ซึ่งเป็นสารดึงดูดมดจาก eliosomes ของกลิ่นหอมสีม่วงแบบยุโรป พบสารประกอบที่คล้ายกันใน eliosomes ของสองพุ่มไม้ออสเตรเลีย - Acacia myrtifolia และ Teratheca stenocarpa

มูลค่าของสารเหล่านี้สำหรับมดยังไม่ชัดเจน แต่การปรากฏตัวของพวกเขาในพืชไม้หอมเมอร์ - เมเชอร์ที่อยู่ฝั่งตรงข้ามของโลกแสดงให้เห็นว่ามีวิวัฒนาการมาบรรจบกัน นอกจากนี้ความคล้ายคลึงกันนี้แสดงให้เห็นถึงข้อสันนิษฐานที่น่าสนใจที่ eliosomes ในมดไม่เพียง แต่จะทำให้เกิดปฏิกิริยาในการสะสมอาหาร แต่ยังรวมถึงพฤติกรรมอื่น ๆ ที่มีมา แต่กำเนิด ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันว่ากรดโอเลอิคทำให้มดบางตัวกำจัดสัตว์ที่ตายแล้วออกจากรัง มีความเป็นไปได้ที่ eliosomes ที่มีสารนี้จะถูกนำไปใช้โดยมดด้วยเหตุผลเดียวกัน

การกระจายเมล็ดที่มีประสิทธิภาพใน myrmecochores

นอกจากเหยื่ออาหาร - eliosomes - พืช myrmecochore บางครั้งยังมีอุปกรณ์ทางสัณฐานวิทยาอื่น ๆ ที่อำนวยความสะดวกในการเข้าเมล็ดเข้าไปในสถานที่ที่มดเข้าเยี่ยมชม ในพืชบางชนิดลำต้นและหน่อที่มีผลมีความบางและยืดหยุ่นได้เมื่อเมล็ดสุกพวกมันจะงอเกือบกับพื้นและอยู่ในทางที่จะหามด

พืชชนิดอื่นมีการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ยกตัวอย่างเช่นใน Carex umbellate sedge หน่อไม้ที่มีดอกออกจะสั้นและเมล็ด (รวมถึงเนื้อเยื่อรอบ ๆ ) ทำให้สุกบนพื้นดินเพื่อให้พวกมันอยู่ในระดับที่มดต้องการหาอาหารอยู่เสมอ

การเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาของ Trillium petiolatum ซึ่งเติบโตในอเมริกาเหนือตะวันตกนั้นเด่นชัดกว่า สปีชีส์ส่วนใหญ่ของสกุล Trillium มีหนึ่งดอกและสามใบตั้งอยู่ที่ด้านบนของลำต้นสูง (สูงถึง 30 ซม.) และใน Trillium petiolatum ดอกไม้ขนาดใหญ่ที่เห็นได้ชัดเจนนั้นเกิดขึ้นใกล้กับพื้นดินและมีเมล็ดที่ติดตั้ง eliosomes สุกในสถานที่ที่เข้าถึงมดได้

นอกจากนี้หาก Trillium petiolatum เหมือนกับสปีชีส์อื่นในสกุลเดียวกันนั้นมีใบที่กระพือปีกอยู่ใต้ดอกไม้พวกเขาจะปรากฏบนพื้นผิวดินโดยตรง อย่างไรก็ตามในสายพันธุ์นี้แม้ว่าใบจะติดกับก้านในสถานที่ปกติคือภายใต้ดอกไม้ใบมีดนั่งอยู่บนปลายก้านใบยาวที่ยกใบเหนือดอกไม้เพื่อให้สะดวกในการสังเคราะห์แสง กล่าวโดยย่อคือ“ สถาปัตยกรรม” ทั่วไปของสกุล Trillium ของพืชที่ตรงกันข้าม เพื่อที่จะให้คำอธิบายวิวัฒนาการที่สมเหตุผลสำหรับรูปแบบของ T. petiolatum นี้ก็ควรจะสันนิษฐานว่าการกระจายตัวของเมล็ดโดยมดมีประโยชน์อย่างมาก

สำหรับการกระจายเมล็ดพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นใน myrmecochores เวลาในการสุกของมันอาจเปลี่ยนแปลงได้เช่นกัน ในเขตอบอุ่นในพืชเหล่านี้ส่วนใหญ่เมล็ดและ eliosomes สุกในต้นฤดูใบไม้ผลิ ในเวลานี้ศพของแมลงมักจะสร้างพื้นฐานของอาหารของมดมีน้อยกว่าในฤดูร้อนเมื่อจำนวนของแมลงเพิ่มขึ้นหลายต่อหลายครั้ง ดังนั้นพืชที่มี eliosomes ครบกำหนดจะปรากฏในฤดูใบไม้ผลิจะมีการแข่งขันน้อยลงสำหรับความสนใจในการจับเหยื่อมดและเมล็ดของพวกเขาจะถูกขนส่งบ่อยกว่าในฤดูร้อนหรือฤดูใบไม้ร่วง

ความเด่นของฤดูใบไม้ผลิ Myrmecochores สามารถอธิบายได้ด้วยการกระทำของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งเป็นที่โปรดปรานของต้นและเมล็ด eliosomes สุก แน่นอนปัจจัยอื่น ๆ ยังสามารถนำไปสู่อัตราการเผาผลาญสูงของพืชสมุนไพรป่าไม้ในต้นฤดูใบไม้ผลิ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งความอุดมสมบูรณ์ของแสงแดดในระดับพื้นดินก่อนที่จะเปิดต้นไม้มงกุฎ เป็นไปได้ว่าลักษณะเฉพาะของมดหาอาหารเป็นเพียงปัจจัยเพิ่มเติมของความดันในการคัดเลือกเพิ่มการพัฒนาของพืช myrmecochora ในต้นฤดูใบไม้ผลิ

มดเก็บเมล็ด

มดสะสมเมล็ดทำขึ้นเป็นกลุ่ม "motley" หลายคนตัดสินโดยสัญญาณจำนวนมากเห็นได้ชัดว่าควรกินเนื้อเป็นอาหาร ตัวอย่างเช่น K. Horwitz จากมหาวิทยาลัยไมอามีแสดงให้เห็นว่าในภาคใต้ของเม็กซิโก Calathea มีมดมดจากจำพวก Odontomachus และ Pachyeondyla ซึ่งมีเหล็กในทรงพลังและขากรรไกรล่างขนาดใหญ่เพื่อรับมือกับเหยื่อที่ยังมีชีวิต

อย่างไรก็ตามมดเหล่านี้รวบรวมเมล็ดอย่างแข็งขันและนำพวกมันไปยังรังของพวกเขาที่พวกเขาแยก eliosomes จากเมล็ดและให้อาหารพวกเขาไปยังตัวอ่อน มันอาจกลายเป็นว่าสารประกอบทางเคมีบางชนิดที่มีอยู่ในอีลิโอโซมนั้นเป็นตัวกระตุ้นเช่นเดียวกับมด

ประเภทของการแพร่กระจายของมดเมล็ด

เมล็ดมีการแพร่กระจายและตัวแทนของจำพวกอื่น ๆ อีกมากมาย ในป่าเขตอบอุ่นของยุโรปและอเมริกาเหนือสิ่งเหล่านี้มักเป็น Formica, Myrmica และ Aphaenogaster และในสายพันธุ์ทางตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลียชนิดของจำพวก Rhyti-doponera, Pheidole และ Iridomyrmex มีบทบาทโดดเด่นที่สุด แม้โดยทั่วไปแล้วมดที่กินข้าวจะเป็นมดเกี่ยวกับเมสเซอร์, โพโกโนเมียร์เม็กซ์และผู้สืบภายใต้เงื่อนไขบางประการเมื่อมันปรากฏออกมาก็ทำหน้าที่เป็นพาหะของเมล็ด

ด้วยวิธีการตั้งถิ่นฐานของพืชไม้หอมเมิร์ช - mechor ความรู้สึกโดยตรงคือการดึงดูดมดที่แตกต่างกันให้ได้มากที่สุด ตามกฎแล้วมีมดไม่กี่ชนิดที่พบในสถานที่เดียวกันดังนั้นหากพืชมีวิธีการดึงดูดเพียงหนึ่งในนั้นก็จะสูญเสียสิทธิประโยชน์มากมาย ในความเป็นจริงในบรรดาพืชพรรณที่รู้จักกันทั่วโลกหลายพันสายพันธุ์ที่รู้จักกันในทางวิทยาศาสตร์ไม่มีหนึ่งเดียวที่สามารถพูดได้ด้วยความมั่นใจว่ามันเน้นไปที่โกยมดตัวใดตัวหนึ่ง

ในทำนองเดียวกันไม่มีหลักฐานของความเชี่ยวชาญของสายพันธุ์ของมดใด ๆ กับหนึ่งสายพันธุ์เฉพาะของพืช myrmecochor การขาดความชำนาญเฉพาะทางนี้แตกต่างอย่างมากกับความเฉพาะเจาะจงของสายพันธุ์ที่แพร่หลายของความสัมพันธ์ระหว่างแมลงและพืชในเขตร้อนซึ่งมักมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผสมเกสร ในเรื่องนี้ปรากฏการณ์ของ myrmecochoria ควรได้รับการพิจารณาเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของพืชไม่ใช่วิวัฒนาการร่วมของพืชและแมลง จากมุมมองของมด Eliosome จะต้องเป็นอาหารแบบเดียวกับที่ควรนำกลับบ้านในแพ็คเกจพิเศษเท่านั้น

ทำไมมดถึงกระจายเมล็ด?

หลังจากที่ทุกคนมีการเจริญเติบโต myrmecochores ตามกฎตัวแทนของกลุ่มแมลงอื่น ๆ อีกมากมาย อย่างไรก็ตามเพื่อให้มั่นใจว่าการแพร่กระจายของพืชมีประสิทธิภาพแมลงจะต้องย้ายเมล็ดในระยะไกลโดยไม่ทำลาย ความต้องการนี้เป็นไปตามแมลงสังคมที่นำอาหารในรังของพวกเขาและไม่กินมันในจุดที่ โดยทั่วไปบุคคลที่ทำงานตรวจสอบและถอนอาณาเขตรอบ ๆ รัง (anthill) แล้วลากทุกอย่างที่กินได้เพื่อเลี้ยงลูกน้ำ นั่นคือเหตุผลที่วิวัฒนาการของพฤติกรรมทางสังคมในหมู่มดได้ปรับพวกเขาล่วงหน้า (นั่นคือทำให้พวกเขาเหมาะสมล่วงหน้า) เพื่อการกระจายเมล็ดพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ

มดมีคุณสมบัติอื่น ๆ ที่เหมาะสมกับบทบาทของผู้จัดจำหน่ายเมล็ดพันธุ์ ในถิ่นที่อยู่ส่วนใหญ่มดเป็นแมลงที่มีอยู่มากที่สุด พวกเขาค้นหาอาหารอย่างหนาแน่นบนพื้นผิวดินตลอดช่วงเวลาพืชพรรณ เมื่อค้นพบแหล่งอาหารใหม่แล้วมดก็ระดมคนทำงานเพื่อรวบรวมอาหารให้ได้มากที่สุด หากมีสถานที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุดมไปด้วยอาหารพวกเขายังสามารถย้ายไปที่นั่นด้วยรังทั้งหมด พฤติกรรมทั้งหมดเหล่านี้มีประโยชน์ต่อพืชที่มีลักษณะคล้ายมดยางที่ต้องการกระจายเมล็ดพันธุ์

เนื่องจาก myrmecochoria พบได้ทั่วโลกในที่อยู่อาศัยที่หลากหลายนักนิเวศวิทยาสงสัยว่ามีรูปแบบทั่วไปในข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการที่ได้จากพืชเนื่องจากปรากฏการณ์นี้ และเมื่อไม่นานมานี้มีการทดลองภาคสนามและห้องทดลองจำนวนหนึ่งเผยให้เห็นว่าความดึงดูดใจของเมล็ดพันธุ์สำหรับมดช่วยเพิ่มความอยู่รอดและความดกของไข่พืช myrmecochor

ประโยชน์ต่อพืชจากการแพร่กระจายของเมล็ดโดยมด

การขยายขอบเขตของช่วงนั้นเป็นประโยชน์หลักสำหรับพืชจากการแพร่กระจายของเมล็ดพันธุ์โดยมด บ่อยครั้งที่มดมีเมล็ดเพียงหนึ่งหรือสองเมตร แต่การเคลื่อนไหวจะถูกบันทึกที่ระยะ 70 ม.ขอบคุณมดพืชได้รับโอกาสในการเติมดินแดนใหม่ การกระจายตัวของประชากรช่วยลดโอกาสในการสูญพันธุ์เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่อยู่อาศัยในท้องถิ่น มดชนิดใดสามารถให้ประโยชน์นี้ได้โดยไม่คำนึงถึงนิสัยการสร้างรัง

ขอบคุณมดโอกาสในการอยู่รอดของเมล็ดอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากพวกมันถูกพาไปจากพืชแม่และเงาของมันจะไม่ขัดขวางการพัฒนาของต้นกล้า หนึ่งในผู้เขียนของการศึกษาคือจัดการดำเนินการทดลองดังต่อไปนี้ เมล็ดของ Carex peduncula ตะกอน (a, ที่อยู่ใต้ต้นพืชให้ต้นกล้าเพียงสามใบและจากเมล็ดที่ถูกนำออกมาจากใต้ต้นนั้นต้นกล้าที่พัฒนามีค่าเฉลี่ย 89 ใบในเวลาเดียวกันนอกจากนี้เมล็ดที่ย้ายได้มาก อุดมสมบูรณ์มากขึ้น: เพียงพวกเขาให้พืชที่ผลิบานในช่วงฤดูร้อนต่อไป

การเคลื่อนไหวของเมล็ดพันธุ์ด้วยมดช่วยลดการแข่งขันไม่เพียง แต่ระหว่างต้นกล้ากับต้นแม่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงระหว่างสายพันธุ์ต่าง ๆ ด้วย ดังนั้นในการทดลองของ Handle กับ Carex สามสายพันธุ์ (ซึ่งหนึ่งในนั้นคือ Mirmekohor) ซึ่งเติบโตในที่อยู่อาศัยแห่งหนึ่งการปรากฏตัวของสายพันธุ์อื่น ๆ รบกวนสายพันธุ์ Myrmecohor และมันก็แยกออกจากกัน

เนื่องจากมดในท้องถิ่นสนใจเฉพาะเมล็ดพันธุ์ที่มี eliosomes พวกเขาจึงนำเมล็ดพันธุ์ของ Mirmekochor sedge เข้าไปในรังของพวกเขา ด้วยเหตุนี้สปีชีส์ myrmechor จึงสามารถผูกขาดในที่อยู่อาศัยเหล่านั้นในพื้นที่ที่มี anthills จำนวนมาก (ตัวอย่างเช่นในไม้เน่า) ที่นี่เขาไม่ต้องแข่งขันกับสายพันธุ์ Carex อื่น ๆ เพื่อหาพื้นที่แสงสารอาหารและทรัพยากรพื้นฐานอื่น ๆ Mirmekohoriya จะมีประสิทธิภาพในการปรากฏตัวของผู้แทนของจำพวกอื่น ๆ อีกหลายต้นกล้าที่แข่งขันกันเพื่อ "สถานที่ในดวงอาทิตย์"

การสูญเสียที่ยิ่งใหญ่กว่าการแข่งขันเมล็ดและต้นกล้าเกิดจากการกินโดยสัตว์โดยเฉพาะนกและสัตว์ฟันแทะขนาดเล็กซึ่งเมล็ดเป็นพื้นฐานของอาหาร นอกจากนี้ตามที่ชาวสวนรู้จักหอยทากและทากก็ทำลายต้นกล้าด้วย

ในหลายภูมิภาคของโลกมีความเป็นไปได้ที่ได้รับการศึกษาว่าการมีเมล็ดใน anthills ปกป้องพวกเขาจากการถูกกินอย่างน้อยสัตว์กินเมล็ดพืชบางชนิด ตามการศึกษาดำเนินการในป่าของเวสต์เวอร์จิเนียและในทุ่งหญ้า subalpine ชิ้น เมล็ดพันธุ์ของโคโลราโดวางอยู่บนแพลตฟอร์มเล็ก ๆ ซึ่งได้รับการปกป้องจากการแทรกซึมของมดเกือบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างวัน หากมดไม่ถูกบล็อกเมล็ดที่มีอีโอโซมจะตกลงไปในที่เก็บใต้ดินอย่างรวดเร็ว Turnbell จากมหาวิทยาลัย Macquarie ในออสเตรเลียพบว่าใน Viola nuttallii ที่ปลูกในโคโลราโดการปลดปล่อยเมล็ดพันธุ์ตามฤดูกาลและรายวันสอดคล้องกับช่วงเวลาของกิจกรรมมดสูงสุด

บางทีสถานการณ์ที่น่าสนใจที่สุดคือการกินเมล็ดพันธุ์ในชุมชนทุ่งหญ้าและป่าไม้ของออสเตรเลียซึ่งองค์ประกอบของพืชที่โดดเด่นคือพุ่มไม้ที่มีใบแข็ง (sclerophylls) และเหยือกของ myrmecochor มีจำนวนมากเช่นเดียวกับสัตว์ที่กินเนื้อเป็นอาหาร มันเป็นเรื่องน่าขันที่เผ่าพันธุ์กินข้าวที่นี่เป็นมด ตัดสินจากผลลัพธ์ของหนึ่งในผลงานล่าสุดโดย L. Hughes (เช่นจากมหาวิทยาลัย Macquarie) ในชุมชนเช่นนี้ชะตากรรมของเมล็ดที่ร่วงหล่นขึ้นอยู่กับผู้ที่ค้นพบครั้งแรก - มด "มีประโยชน์" ที่ถ่ายโอนเมล็ดหรือ "เป็นอันตราย" ที่กินพวกมัน หากเมล็ดมี eliosome แสดงว่ามดมีประโยชน์จะรับมันก่อนที่จะเป็นอันตราย

ภัยคุกคามอื่นคือไฟ บทบาทของพวกเขานั้นยิ่งใหญ่ในระบบนิเวศของออสเตรเลียและแอฟริกาใต้ที่มีพุ่มไม้เป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามพืชในชุมชนเหล่านี้มีอุปกรณ์จำนวนมากสำหรับการรอดชีวิตจากไฟไหม้ หลายสปีชีส์รวมถึง myrmecochores บางชนิดไม่เพียง แต่ต้านทานไฟ แต่ต้องการไฟสำหรับการทำสำเนา

ข้อมูลที่ได้รับจากนักวิจัยชาวออสเตรเลียหลายรายชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการเคลื่อนย้ายไปยังรังของมดช่วยปกป้องเมล็ดพืชจากความร้อนสูงเกินจริงในระหว่างเกิดไฟไหม้ในชุมชนไม้พุ่ม แต่เมล็ดบางส่วนที่ดำเนินการโดยมดไม่สามารถงอกได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนต่ำกว่าความเป็นจริง การขุดค้นโดย anthills แสดงให้เห็นว่าเมล็ดถูกฝังในระดับความลึกที่แตกต่างกัน การจัดเรียงเช่นนี้ใน "ยุ้งฉาง" อาจเป็นประโยชน์ต่อพืชเพราะด้วยเหตุนี้เมล็ดที่ไม่ได้รับความร้อนสูงเกินไป แต่ร้อนพอที่จะงอกมีแนวโน้มที่จะยังคงอยู่ในบางชั้น

อิทธิพลของมดต่อสภาพแวดล้อมเพื่อการพัฒนาของกล้าไม้

ซึ่งแตกต่างจากนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมการหว่านเมล็ดที่มาหาพวกมันเกือบจะสุ่มทั่วดินแดนมดนำพวกมันไปยังที่ที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวดในอาณานิคม ลักษณะพฤติกรรมนี้ยังช่วยเพิ่มความอยู่รอดของเมล็ด ดังนั้นในป่าชื้นปานกลางมดมักทำรังอยู่ในลำต้นที่เน่าเปื่อยและตอที่สูงขึ้นเหนือระดับพื้นดิน สถานที่ดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเกิดน้ำท่วมน้อยกว่าในช่วงฤดูใบไม้ผลิที่น้ำท่วมจึงสะดวกมากสำหรับมดและเมล็ด

เช่นเดียวกับในชุมชนสัตว์อื่น ๆ (และมนุษย์) ขยะสะสมในอาณานิคมมด มด "ขยะขยะ" มีซากของเหยื่ออุจจาระศพของบุคคลที่ตายแล้วและวัสดุอื่น ๆ อีกมากมาย (ซึ่งบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดเดาเกี่ยวกับจุดประสงค์) ซึ่งมดจะหยิบขึ้นมาและลากบ้านอย่างสม่ำเสมอ สำหรับการงอกของเมล็ดและต้นกล้าโดยเฉพาะสปีชีส์ myrmecochore การไปที่หลุมฝังกลบแบบนี้มีประโยชน์มาก

ขยะอินทรีย์มักอุดมไปด้วยสารอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช (ดังนั้นชาวสวนจึงจัดกองปุ๋ยหมักและเกษตรกรนำปุ๋ยคอกมาใส่ในดินของสวน) ในรังของมดความเข้มข้นของสารอินทรีย์ไนโตรเจนโพแทสเซียมและฟอสฟอรัสมักจะสูงกว่าในดินโดยรอบ ดังนั้นขยะของฝูงมดสามารถจัดหาต้นกล้าที่มีขนาดเล็ก แต่พร้อมรับประทานปุ๋ยหมักซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพืชในช่วงแรกของการพัฒนาซึ่งมีความอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อมโดยเฉพาะ

การอยู่รอดของต้นกล้ายังช่วยอำนวยความสะดวกโดยคุณสมบัติทางกายภาพของดินที่รังมดตั้งอยู่และพื้นที่ใกล้เคียง การสร้างเสาหินมักจะทำให้ดินหลวมและมีอากาศดีขึ้นเพิ่มความสามารถในการกักเก็บน้ำ ตามที่นักวิจัยบางคนสิ่งสำคัญที่ทำให้พืชได้รับมดคือการรับน้ำในปริมาณที่จำเป็นต่อต้นกล้าในเวลาที่รากของมันยังเล็กเกินไปที่จะให้น้ำแก่พืชได้อย่างอิสระ

การทดลองเพื่อประเมินบทบาทของ myrmecochoria

ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่ามดสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสภาพแวดล้อมสำหรับการพัฒนาของต้นกล้า เพื่อประเมินบทบาทของ myrrh-mechoria ในวิวัฒนาการการทดลองภาคสนามได้ดำเนินการในการติดตามและเปรียบเทียบชะตากรรมของเมล็ดพันธุ์สองกลุ่ม: เมล็ดบางเมล็ดถูกพาไปที่รังโดยมดและคนอื่น ๆ ถูกหว่านด้วยตนเองในแหล่งอาศัยเดียวกัน ในการทดลองครั้งแรกของชนิดนี้มีการศึกษาสองสายพันธุ์ myrmecochor ของสีม่วงในภาคใต้ของอังกฤษ หลังจาก 3 ปีเมื่อเมล็ดงอกและปรากฏขึ้นต้นกล้าปรากฏว่าพืชที่ยังมีชีวิตอยู่ทั้งหมดเป็นของกลุ่มที่ผ่านเข้าหาเนิน

การทดลองที่คล้ายกันทำกับพืช Corydalis aurea อายุสองปีซึ่งให้เมล็ดในปีที่สอง F. Hanzawa จากวิทยาลัย Grinnel พบว่าอัตราการรอดตายของต้นกล้าที่งอกขึ้นมาทั้งด้านนอกและด้านข้างเป็นสิ่งเดียวกัน อย่างไรก็ตามในกลุ่มต้นกล้าของกลุ่มแรกสัดส่วนของผู้รอดชีวิตจากฤดูหนาวและอายุการเจริญพันธุ์สูงกว่าสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในรุ่นต่อ ๆ ไปความแตกต่างของจำนวนเมล็ดที่เกิดจากพืชในกลุ่มแรกและกลุ่มที่สองมีความสำคัญมาก: ผลผลิตเมล็ดพันธุ์จากพืชที่ผ่าน anthill กลายเป็นสองเท่าในกลุ่มควบคุม

เนื่องจากในรุ่นแรกจำนวนของเมล็ดในกลุ่มต่าง ๆ ก็เหมือนกันอย่างชัดเจนเป็นที่แน่ชัดว่าประชากรของยอดทองที่ถูกใช้โดยมดจะเติบโตเร็วกว่าในกรณีที่ไม่มีมด ประชากรที่เติบโตอย่างรวดเร็วมีแนวโน้มที่จะชนะการแข่งขันกับพืชชนิดอื่นสำหรับสารอาหารพื้นที่อยู่อาศัยและทรัพยากรอื่น ๆ ดังนั้นข้อมูลของ Hanzawa ชี้ให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมของการกระจายเมล็ดรวมถึงการปรากฏตัวของมดมีอิทธิพลต่อศักยภาพในการวิวัฒนาการของประชากรพืช

ดังนั้น myrmecochoria ให้ข้อได้เปรียบกับพืชบางชนิดอย่างไม่ต้องสงสัย แต่มันยังไม่ได้รับการพิสูจน์ด้วยความมั่นใจว่ามดชนะในกระบวนการปฏิสัมพันธ์นี้ บอกเด็ก ๆ ว่าเป็นที่รู้กันว่าการหามดอย่างแข็งขันจะหา eliosomes ออกมาอย่างรวดเร็วดึงพวกมันออกจากเมล็ดและให้อาหารแก่ตัวอ่อน แต่พฤติกรรมนี้มีผลต่ออัตราการเติบโตของฝูงมดอย่างไร

สิ่งสำคัญคือความจริงที่ว่ามดไม่ใช่ทุกคนที่มีส่วนร่วมในการกระจายเมล็ด เมื่อเมล็ดถูกอาบจากพืชมีเพียงเศษเสี้ยวเล็ก ๆ ของมดหลายชนิดที่พำนักอาศัยตามที่กำหนดแสดงความสนใจในอีโอโซม จะต้องมีความเชี่ยวชาญเฉพาะบางอย่างในหมู่มด แต่ก็ยังไม่ทราบว่าลักษณะของมันคืออะไร - พฤติกรรม, สัณฐานวิทยา, อาหารหรืออื่น ๆ

นั่นคือเหตุผลที่การกระจายของเมล็ดโดยมดถือเป็นแบบจำลองที่สำคัญสำหรับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ที่หลากหลายระหว่างพืชและสัตว์ซึ่งในแง่หนึ่งดูเหมือนว่าจะไม่สมมาตร พืชได้พัฒนาการดัดแปลงแบบพิเศษเพื่อจัดการกับมดอย่างชัดเจน (ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในบรรดาตัวละครที่ปรับตัวได้คือ eliosomes) แต่สิ่งที่ดัดแปลงมาจากมดประกอบด้วยสิ่งที่อยู่ไกลจากที่เห็นได้ชัด

แม้ว่า myrmecochoria จะแสดงให้เห็นว่าตัวเองเป็นกลไกของการกระจายเมล็ดในเวลาเดียวกันก็ไม่น่าเชื่อถืออย่างสมบูรณ์ Eliosomes ดึงดูดมดกลุ่มต่าง ๆ อย่างไรก็ตามดังที่แสดงโดยการทดลองกับ Corydalis ทองคำต้นกล้าไม่เคยปรากฏในรังของมดบางสายพันธุ์ เห็นได้ชัดว่ามดเหล่านี้ใช้ eliosomes ฟรีอาจทำลายเมล็ดที่ติดอยู่กับพวกเขาหรือต้นกล้า

นอกจากมดโจรปล้นทรัพย์ในที่อยู่อาศัยใด ๆ ที่มีประมาณหนึ่งโหลปัจจัยอื่น ๆ ที่มีผลต่อความสำเร็จหรือความล้มเหลวของ myrmecochoria เป็นกลไกในการกระจายเมล็ด บางครั้งที่อยู่อาศัยของมดถูกน้ำท่วมด้วยฝน epizootics เชื้อราหรือกิจกรรมที่รุนแรงของนักล่าสามารถทำลายประชากรของพวกเขา ด้วยความอุดมสมบูรณ์ของแหล่งอาหารอื่น ๆ eliosomes อาจไม่ดึงดูดมด หากพืชหลายชนิดต้องแข่งขันเพื่อให้บริการโดยมดของพวกเขาหลังอาจละเลยเมล็ดที่มี eliosomes ที่เล็กที่สุด

Mirmekohoriya - ซึ่งกันและกันแบบมีเงื่อนไข

เนื่องจากประสิทธิภาพของการกระจายเมล็ดโดยมดแตกต่างกันมาก X. Cashman จาก Macquarie University และ J. Eddicott จาก Prov. อัลเบอร์ตา (แคนาดา) แนะนำว่า myrmecohoria เป็นเงื่อนไขซึ่งกันและกัน ครั้งเดียวหรืออย่างอื่นในสถานที่ที่กำหนดกลไกนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขทั่วไปอาจไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตามหากตรงตามเงื่อนไขทั้งหมดประโยชน์ของ myrmecochoria สำหรับทั้งพืชและมดมีความสำคัญมาก และผลประโยชน์เหล่านี้ยิ่งใหญ่มากจนความกดดันในการเลือกยังคงคุณสมบัติที่จำเป็นในการรักษาพฤติกรรมที่เหมาะสม

ทันทีที่รายการพืชไม้หอมเมอร์ที่รู้จักเติบโตขึ้นตลอดเวลาก็หวังว่าความรู้เกี่ยวกับบทบาทของกลไกการตั้งถิ่นฐานของพืชในสิ่งมีชีวิตระดับโลกจะขยายตัว การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับประโยชน์ที่สร้างขึ้นโดย myrmecochoria ให้กับพืชและมดก็จะช่วยชี้แจงความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและความหมายเชิงวิวัฒนาการของพวกเขา