A levelek egy ketrecben

A levelek egy ketrecben

N. Anina
"Kémia és élet" №12, 2017

A növényevők, különösen a nagy emlősök által körülvéve növények életmódja nem könnyű. És ha még mindig járnak az állományokban … Mindazonáltal van üdvösség. A növények különböző módszereivel rendelkeznek a vegyi anyagok védelmére: méreganyagokat, anyagokat, amelyek lelassítják az emésztést vagy egyszerűen undorító ízt. Az apró levelek, amelyeket egyenként el kell távolítani az ágakból, nem növelik a növény vonzerejét – túl sok időt kell eltölteni ahhoz, hogy elegendő legyen. A gyógynövények inkább a könnyen elérhető növényzeteket kedvelik. A növények pedig tövisek. Róluk szól, hogy a mechanikus növényvédő szereket vizsgáló szakemberek elsősorban és legfőképpen gondolkodnak, és csak mostanában észlelték, hogy a bokor vagy a fa koronájának szerkezete is megvédi azt. A kusza ágak megakadályozzák, hogy a nagy növényevők elérjék a korona mélyén levő leveleket.

Ez az elképzelés először a XXI. Század elején fejeződött be a Cape Town University William Bond professzora. Ő és kollégái azt javasolják, hogy egyes új-zélandi fák sűrű, kusza koronája keletkezett, hogy megvédje a moa növényevőket, és Madagaszkárban a fákat így elefánt madarak védik.Ezek a hólyagok meghalt, és a koronák maradtak, és segítenek a fáknak a struccok és az emusok elől menekülni, akik szintén nem akarják elkapni a leveleket. Nem csak a madarakat, hanem az emlősöket is el lehet dobni. Például az akác ponty, amely egy zsúfolt növényevő afrikai szavanna nő, sűrű, lapos és széles korona sok elágazó hajtások. Egy ilyen korona egyfajta sejtet képez, amely a kutatók szerint kevésbé teszi a leveleket a növényevők számára (Oikos2003, 102, 3-14). Miért nem alakul ki a szavanna összes fája a sejteket? És azért, mert magas gyúlékonysággal kell fizetni. Bond professzor és kollégái kilenc fajta afrikai akác ellenállását vizsgálták a tüzek és növényevők ellen. Kiderült, hogy a gyengén ehető fajok palántái vastag kéreggel, viszonylag kicsi keményítővel és korona sejtekkel rendelkeznek. Az ilyen fák elégetnek. És a tűzzel szemben ellenálló típusok kényelmesek és kellemesek az étkezéshez, mert vékony kéreggel, viszonylag laza koronával és nagy keményítőtartalommal rendelkeznek (Ökológiai levelek, 2012, 15, 673-679).

A korona-sejtes hipotézis meggyőzőnek tűnik, de kísérleti bizonyítékokra van szüksége. Pontosan ezt választotta Franciaország és Dél-Afrika kutatói (Funkcionális ökológia, 2017, 31 (9), 1710-1717]. És azonnal szembesült egy probléma: hogyan kell leírni a szerkezet a korona? Az ágak sűrűsége – a sejt egyik jele – nem alkalmas kritériumként. Ez egy nagyon változó mutató, amely számos tényezőtől függ: a fa kora, a korona helyzete, az elszenvedett tüzek, a fény és a víz elérhetősége és más körülmények. Tehát lehetetlen összehasonlítani a növényeket ezen az alapon, más kritériumok szükségesek a korona szerkezetének leírásához.

Minden fa koronája strukturált, ismétlődő modulokból áll, és minden egyes modul különböző minőségű ágakból áll (1. A modul a fő ágon, az első kategória tengelyén alapul. Más hajtások találhatók ezen a tengelyen: vastag évelő ágak, vékonyabb gallyak, rövid éves hajtások. A kutatók különböző kategóriájú, különböző tengelyekből álló tengelyeket neveznek, és hangsúlyozzák, hogy a tengelykategória nem felel meg az iskolából ismertté váló elágazási sorrendnek, amelyben a fő ág, az elágazás másodrendű oldalsó hajtásokat képez, a harmadik sorrendű hajtások stb. A különböző kategóriák tengelyei különböznek a növekedés, az életkor, a forma, a tövis jelenlétében. Tehát az első kategória tengelye az 1. ábrán látható.Az 1. ábra függőlegesen felfelé irányul, kúpos és tüskés; a második kategória tengelye vízszintesen növekszik, tüskés és hengeres; a harmadik csoport tengelye hengeres és tüskékkel szögben felfelé irányul. Ebben az esetben a rövid, fiatal hajtások (a harmadik kategória tengelyei) eltávolíthatók mindkét vastag ágból (a második kategória tengelyei) és a fő ágból (az első kategória tengelyei). A lombhullató fák elágazó tengelyeinek száma eléri a négyet, tűlevelűek – hat.

Ábra. 1. A fa koronája az ismétlődő modulokból és a különböző minőségű tengelyek moduljából áll.

Valódi ketrec létrehozása érdekében az ágaknak nagyon vastagnak kell lenniük, vagy hosszabbnak kell lenniük. A modul különböző minőségű ágakból áll, a modulok ismétlése pedig sűrűséget hoz létre. A tengelyek számát genetikailag meghatározták, állandó mennyiségi tulajdonság, amely szerint a faj csak egyszer jellemezhető. De a modulok száma és relatív helyzete a növény korától függ. A kutatók figyelembe vették a modulban lévő tengelyek számát, a növekedés irányát (vízszintesen, felfelé vagy ferdén) és az elágazási módot, az internodes hosszát, a tüskék jelenlétét és helyét. Ezen adatok alapján minden egyes fajra kiszámították a strukturális védelemhez való hozzájárulását (befektetés a strukturális védelemben – ISD). Ez a mutató a korona fő jellemzőjévé vált. Minél magasabb, annál erősebb a "cellularitás" a fajban.

A tudósok azt sugallják, hogy a növények fogyasztásának mértéke az ISD-től függ, és kísérleti állatra van szükségük a hipotézis megvizsgálásához. Az afrikai szavanna tele növényevőkkel, sok antilop, zebra, zsiráf, elefánt és még fekete orrszarvú is jár. De a vadon élő állatok ellenőrzött kísérletekben történő alkalmazása nehéz, és erre a célra a kecskéket általában vonzzák. Ugyanolyan méretűek, mint a közepes nagyságú antilopok: impalas, duikers vagy bushboks. Nagyobb állatok, mint például a kudu-antilop, nem alkalmasak ezekre a kísérletekre, mert csak egy fiatal fal ágán lehetnek egy falat.

Először is, meg kellett tudni, melyik hagyja a kecskéket, és amelyek nem. Húsz éhes állatot mutattunk be a savanyú fák és cserjék huszonöt leggyakoribb fajairól. A kóstolást követően a tudósok kizártak hat legkevésbé vonzó fajból, míg a fennmaradó tizenegyet a kontrasztos korona építészet választotta ki (2.

Ábra. 2. 11 különböző fajta koronaszerkezetű növényfajta csemete, amelyeket a kecskéknek kell fogyasztani: 1. Gymnosporia harveyana; 2. Gymnosporia maranguensis; 3. Acacia nilotica; 4. Acacia robusta; 5. Elaeodendron transvaalense; 6. Ziziphus mucronata; 7. Scutia myrtina; 8. Euclea racemosa; 9. Euclea divinorum; 10. Rhus pentheri; 11. Dichrostachys cinerea. Függőleges sáv – a magasság 1 m

Most kísérletet kezdhet. Két volt közülük. Az elsőben az állatoknak egy méter magas növényi ágakat ajánlottak. Az ágat egy kis toll közepén ragadták meg a talajba, és egy véletlenszerűen kiválasztott kecskebe rohantak be, melyet 50 alkalommal lehetett megharapni. Ezután a kecske helyére másik, 50-szer is csirke lett. Az összes ága négy állatot próbált. Tehát öt ágat vizsgáltunk, ugyanabból a fajból öt különböző fából, és meghatároztam az egyes fajok átlagos harapási sebességét. Sajnos a tudósok nem részletesen ismertették a kecske helyettesítésére vonatkozó eljárást. Szörnyű elképzelni, hogy egy éhes növényevő elszakad a táplálástól és kihúzta a tollat.

A második kísérletben az állatoknak nem voltak különálló ágak, de alacsony, körülbelül egy méteres palánták, amelyekből minden perifériás leveleket korábban eltávolítottak. Ezért a kecskék csak olyan leveleket kaptak, amelyek a korona belsejében nőnek és védettek. A harapás sebessége a levelek elérésétől és az élelem mennyiségétől függ, amelyet az állat a szájába bocsát. Ha minden egyes darab mögé kell jutnia, akkor a kecske ritkán harap.Ha egyidejűleg egy csomó nagy levelet is megragadhat, ritkán is harap, mert mielőtt elérné a következő adagot, meg kell rágnia, ami már a szájban van. Ezért a kutatók meghatározzák az egy falat mennyiségét és az elfogyasztott biomassza mennyiségét.

Összehasonlítva az egyes ágak paramétereit és az azonos fajtájú palántákat, meg lehet határozni, hogy a fát a cella védi. A hat növény levelei (az 1., 2., 3., 6., 7. és 11. ábrán) a koronát egyértelműen védették. A kecskék lassabban ették a leveleket a koronában, mint az elszigetelt ágak, és kevesebb hatékonysággal. Más fajokban a kecskék a palánták koronájánál hatékonyabban fogyasztottak, mint az egyes ágak, mert egyszerre egy tisztességes levelek leválhatnak egy védtelen koronáról. 200 csípésnél a csemegék majdnem tiszta (3. Minél magasabb a fa ISD-je, annál nehezebb rágni. A leginkább keményen táplált fáknál, – Acacia nilotica és Ziziphus mucronata (lásd: "Kémia és élet", No. 7, 2017) – a modul három kategóriás tengelyekből áll, és vannak tüskék, ezért a korona nagyon kusza és fonák. A könnyebben hozzáférhető növények két kategóriába sorolhatók: a fák és a rövid életű gallyak, amelyek egy év után esnek le, és nem védhetik a korona belső részét a növényevőktől.

Ábra. 3. 200 bites előtt és után. fel – Euclea divinorum tiszta lett. Lent lent – korona Ziziphus mucronata védi a leveleket. Balra fent – a kísérlet résztvevője

Ahogy a megfigyelés kimutatta, a kecskék lassan rágcsálnak fákkal a korona-ketrecben, mert nehéz beléjük érni a belső leveleket. Ennek során gyakran nyomja a fülüket és bezárja a szemét.

A kutatók bizonyítani tudták, hogy a korona szerkezete befolyásolja a pusztulás sebességét és védi a fát. Minél könnyebben elérhető és tápláló a növény, annál gyorsabban eszik a növényevő. Túl sok ideje legelészni. Először is túl sok energiát igényel. Másodszor, az élelmiszer más tevékenységek rovására van, beleértve a ragadozók reprodukcióját és megfigyelését. Ezért az állatok, ha lehetséges, válasszák a legkényelmesebbet az étkezési növények számára.

Ahhoz, hogy elegendő legyen, a kecskéknek 2,5% testsúlyt kell fogyasztaniuk. Ha a növények rendelkezésre állnak és táplálóak, naponta két óra elegendő. Ha a korona sejtszerkezettel rendelkezik, akkor a kecskék 4-10 órán belül szurdokolnak. Ez egy nem kielégítő eredmény, el fogják dobni az ilyen növényeket, és természetesen megyünk a másikba, ha lehetséges.

A kutatók megjegyzik, hogy a sejt hatása csak a korona középpontjában működik, és ezért szezonalitással bír.Az év elején az állatok felvirágozzák a fiatal hajtásokat és rügyeket a korona perifériájára, és a száraz évszak végén csak a közepén maradnak levelek.

Ha összehasonlítja a korona-sejtek szerkezetét különböző fákon, akkor a legjobb védőhatásnak van tüske. Ez talán a legfontosabb tényező, amely lelassítja az evést. De a gerincek önmagukban nem elegendők, az intézkedések teljes skálája maximális védelmet biztosít: tartós örökös ágak és különböző kategóriák tengelyei. Ez egy drága öröm, és korona-sejtek csak a szavanna, ahol sok a nap, az árnyékos afrikai erdőkben nincs. A fák nem engedhetik meg maguknak ezt az energiát.

Azonban a szavanna életében a növények nem felhőtlen. A fák több évet igényelnek ahhoz, hogy szilárd ketrecet képezzenek, de előtte rendkívül sebezhetőek. Hogy maradnak fenn, és hogyan kell még meghatározni azokat a növényeket, amelyek nem alkotnak sejtet a savánban?


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: