herbivoria - eötvös loránd...
TRANSCRIPT
Herbivoria
Def.: Élő növényi szövet fogyasztása – parazitaminőségben (kivétel magpredátor, de itt késleltetés)
Milyen szervezetek?
1
Nagytestű (gerinces, általában generalista, összesen kb. 200 faj)
Kisméretű (gerinctelen, túlnyomóan specialisták = herbivor vagy fitofágrovar), a jelenleg ismert kb. 1 millió faj 26 %-a.
Specialista (oligofág) herbivor rovarfajok száma 8 rovarrendben
De: ez specialista faj.
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
2
A növény vonásai a herbivoria szempontjából:1. architektúrális komplexitás
2. a növényi kémiai tulajdonságokPrimer anyagcsere:
A Laon-i székesegyház homlokzata
Szekunder anyagcsere:Anyagok: lásd későbbFunkcióik: Ellenálló képesség (rezisztencia, védelem) más élőlényekkel szemben:
Herbivorok, gombák, baktériumok, vírusok, növények
Ellenálló képesség (rezisztencia, védelem) fizikai hatásokkal szemben:UV-szűrés, párologtatás csökkentése, fagyhatás kivédése
Magatartást kiváltó anyagok:Tojásrakás, táplálkozás, szekvesztrálás, farmakofágia, beporzás, magdiszperzió, szimbiózis (N-fixáció, mikorrhiza)
Anyagok: cukrok, keményítő, aminosavak, növényi fehérjék, enzimek.Funkcióik: elemi építőkövek, energia-források.
és „apparencia”
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
3
A szekunder anyagcsere főbb útvonalai és termékei
Indiában honos fafaj –népi gyógyászatban több ezer éve használatos. Az azadirachtin egy nor-triterpenoid típusú vegyület.Azadirachta indica
(Meliaceae)
Lupinus polyphyllus(Fabaceae)
KA/lupanin
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
Fontos tulajdonságok
Növényen belüli újrafelhasználás(„turn-over” és felezési idő) – pl. egyes vegyületek a N-tartalom miatt – előállítási költségeik nagyok lehetnek!
Növényen belüli eloszlás és mennyiségi variabilitás(szövetféleségtől és kitettségtől függően)
Napszakos és szezonális változás
A fenoltartalomváltozása
egyetlen Populus angustifolia levél
mentén.
4
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
Szezonális változások a tápláló értékben és másodlagos növényi anyagok mennyiségében
A Quercus robur leveleiösszetevőinek változása aszezon során
Pl. Fagus sylvatica évgyűrűinek évenkénti gyarapodása és a mag-produkció összefüggése
A növény különböző élettevékenységek között allokálEzek trade-off-ban vannak
polimer, gallusz-sav egységekből
5
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
6
Ráfordítás/megtérülés problémák a növényi ellenálló képesség szempontjából is érvényesek:
W(R) = W(0) + M(R) – H – K(R)
Allokációs problémák miatt a növény nem növelheti korlátlanul az ellenállóképességet (R). Másrészt a megtérülés sem növekediktovább egy adott szintnél, folyamatos ráfordításellenére sem.
Tápanyagok mennyiségi elérhetősége alapján érdemes allokálni
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
7
Kényszerfeltételek a herbivoria szempontjából:1. a táplálkozásra/utódnevelésre alkalmas növény megtalálása
orientáció (vizuális – 560 nm, kémiai)
2. a tápnövény elfogadásamagatartás-szintű megfelelés (szenzorikus adekvátság)
repellensektáplálkozást és tojásrakást gátló anyagokattraktánsok és stimulánsok
fiziológiai megfelelés és biokémiai kezelhetőség („nem minden ehető, ami zöld”)
3. optimalizálás a növényalkalmassági hierarchiája szerint
tanulás lehetséges
A burgonyabogár vonzódik színes és kontrasztos objektumokhoz
A nőstény tojásrakási preferenciája és a lárva képessége, hogy adott növényfajokban kifejlődjön, nem korrelál teljes mértékben. A két stádium között nincs információ átvitel.
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
4. ökológiai megfelelésPl. időbeli szinkrónia
5. a növényi táplálék szuboptimálisalacsony emészthetőség (cellulóz, lignin, szuberin stb.)alacsony C:N arányN limitáló
A kis téli araszolólepkelárvakelésének szinkro-nizálása a tölgy rügyfa-kadásával.
Levéltetű növényen. Mézharmat (ürülék) csepp. Igen sok cukrot üritenek.
Szívó szájszervű rovarok testük tömegének 100-1000-szeresét elfogyasztják naponta, hogy a kellő mennyiségű N-hez jussanak. 8
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
A növény-növényevő kölcsönhatása
1. Fitniszt nem érintő („performancia”)kompenzáció
2. Populációdinamikai hatásPl. magpredációKevés a példa a szabályzásra (kizárásos kísérletek,
magszám- és mikrohely-limitáltság elkülönítése)
Feltételezzük,hogy a herbivor hatásaés a növényi produkcióközött elméletileglineáris összefüggésvan.
Lásd a további példákat a ragadozó zsákmány fejezetben (biológiai védekezés behurcolt gyomok ellen).
9
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
10
A növényi herbivor-ellenálló képesség
Abies grandis konstitutiv monoterpenoid összetétele, ha a növény sértetlen (Kontroll), és 14 nappal azután, ha szú-fajokrágása következtében gombafertőzést szenved (Fertőzött).
Különféle mirigyes és horgasvégű szőrök Solanumés Phaseolus növényeken.
A ma már Európában nem élő Hesszeni légy (Mayetiola destructor), amely az USA-ban igen nagy károkat okoz búzában. A rezisztencia-nemesítés folyamán az ember szelektálja az új biotípusokat.
Biotípus és rassz
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria
11
Indukált védelem
Ellenállóképesség létrehozása biotechnológiai úton is lehetséges (pl. Bt-kukorica).
Lásd pl. a sarki nyúl és hiúz ciklus során megváltozó törpe Betula-t, vagy az ábrán a dohánynövény alkaloidtartalmának változását hernyórágás hatására.
Habitat-minőség és növényi ellenálló képesség
„Apparencia”Időbeli és térbeli „megszökés”
pl. Larrea-fajok
Szentesi-Állatökológia-Herbivoria