Молоточники: Уникальное опыление орхидей Западной Австралии.

Введение

Род орхидей Drakaea – это род, включающий 10 видов растений семейства Orchidaceae, обычно известных как молоточные орхидеи. Все десять видов встречаются исключительно на юго-западе Западной Австралии. Молоточные орхидеи характеризуются губовидным лепестком, напоминающим насекомое, который прикреплен к узкой, шарнирной ножке, удерживающей его в возвышенном положении. Ножка может сгибаться только назад, где широкие крылья колонки несут пыльцу и рыльце. Каждый вид молоточной орхидеи опыляется конкретным видом ос-тенид. Осы-тениды необычны тем, что самки не способны к полету, а спаривание происходит, когда самец уносит самку к источнику пищи. Губовидный лепесток орхидеи по форме, цвету и запаху напоминает самку осы-тениды. Опыление насекомыми с использованием сексуального притяжения распространено у орхидей, но взаимодействие между самцом осы-тениды и молоточной орхидеей уникально тем, что насекомое пытается улететь, унося с собой часть цветка.

Описание

У молото-орхидеи есть один небольшой, размером с ноготь, плоский, сердцевидный, мясистый, прижатый к земле лист и длинный, тонкий, проволокообразный стебель. На стебле расположен чешуевидный лист, похожий на прицветник, чуть ниже середины, и один цветок на вершине. Цветок сильно видоизменен: его губа (лабеллум) по форме и цвету напоминает самку тенидной осы и выделяет аромат, имитирующий феромон, производимый самкой. Рядом с единственным (женским) рыльцем находится единственный (мужской) тычинка с двумя пыльцевыми головками (полиниями). После опыления завязь развивается в немясистую капсулу, содержащую до 500 семян.

Механизм опыления

Многие виды орхидей имеют структуры или производят запахи, имитирующие самок насекомых и привлекающие самцов. Молотковые орхидеи уникальны тем, что их опыляет вид самца осы-тхиниды (Superfamily Vespoidea, Family Thynnidae). Осы-тхиниды уникальны тем, что их самки не способны к полету. Когда самцы выходят из земли, они ищут самок. Когда нелетающие самки появляются, они взбираются на травинку, перетирают ноги, выделяют феромон и ждут самцов. Когда самец обнаруживает феромон, он летит зигзагообразным маршрутом против ветра, пока не найдет самку. Самец хватает самку и уносит ее к источнику пищи. Копуляция происходит в полете, и самец кормит свою самку через брюшко. Затем она возвращается в землю, чтобы отложить яйца в личинок жуков и умирает. Орхидея производит химическое вещество, имитирующее феромон, выделяемый самкой осы, и сильно привлекает самцов тхинид. (Один исследователь добился того, что самцы ос следовали за его машиной, пролетали через открытые окна и находили орхидеи на полу автомобиля.) Когда самца привлекает феромоноподобный запах, выделяемый орхидеей, и ее форма, он пытается улететь с губой цветка, заставляя стебель, удерживающий ее, двигаться назад. Это, в свою очередь, приводит грудь осы в контакт с липким пыльцевым покровом. Самец устает пытаться удалить губу и улетает. Для успешного опыления молотковой орхидеи самец осы должен посетить другую особь орхидеи, где он проходит ту же процедуру. В этот раз пыльца оседает на рыльце, и таким образом растение опыляется. Обычно каждый вид орхидеи опыляется конкретным видом осы, но бывают исключения. Один вид молотковой орхидеи разделяет опылителя с другими видами орхидей, а одна популяция Drakaea concolor привлекает редкую и малоизученную осу, в то время как другая привлекает второй, гораздо более распространенный вид. Однако молотковые орхидеи уникальны, их легко отличить от других родов, и с момента их первого описания границы рода претерпели незначительные изменения. Тем не менее, существует путаница и разногласия относительно классификации внутри рода. Последний пересмотр был проведен Стивеном Хоппером и Эндрю Брауном в 2007 году. Первым официально описанным видом молотковой орхидеи была Drakaea elastica. Джон Линдли описал этот вид в 1840 году в работе «Эскиз растительности колонии реки Свон». Распространенное название (молотковая орхидея) относится к форме губы цветка и способу ее движения во время опыления цветка самцом насекомого. Название рода (Drakaea) посвящено Саре ("Ducky") Дрейк.

Many orchid species have structures, or produce scents that mimic female insects and are attractive to males. Hammer orchids are unique in that they are pollinated by a species of male thynnid wasp (Superfamily Vespoidea, Family Thynnidae). Thynnid wasps are unique in that the females are flightless. When male wasps emerge from the ground, they search for females. When the flightless female wasps emerge, they climb a blade of grass, rub their legs together, release a pheromone and wait for males. When a male detects the pheromone, it flies in a zig zag pattern upwind until the female is located. The male grasps the female and flies away with her to a food source. Copulation occurs in flight and the male feeds his mate through his abdomen. She is then left to return to the ground, lay her eggs in beetle larvae and die. The orchid produces a chemical that mimics the pheromone produced by the female wasp and is strongly attractive to male thynnid wasps. (One researcher had male wasps follow his car, fly through the open windows and locate orchids on the floor of the car.) When a male is attracted by the pheromone like scent released by the orchid and by its shape, it tries to fly away with the labellum, making the stem holding it move backwards. This in turn brings the male wasp's thorax in contact with the sticky pollen packet. The male wasp tires of trying to remove the labellum and flies off. In order for the hammer orchid to be successfully pollinated, the male wasp must visit another individual orchid, where it goes through the same procedure. This time the pollen is deposited on the stigma, and so that plant has been pollinated. Usually each species of orchid is pollinated by a specific species of wasp, but there are exceptions. One hammer orchid species shares a pollinator with other kinds of orchid and one population of Drakaea concolor attracts a rare and poorly known wasp whilst another also attracts a second, far more common species. Hammer orchids, however are unique, are easily distinguished from other genera and there have been few changes to the limits of the genus since they were first described. However, there has been confusion and disagreement about classification within the genus. The latest review was carried out by Stephen Hopper and Andrew Brown in 2007. The first species of hammer orchid to be formally described was Drakaea elastica. John Lindley described that species in 1840 in A Sketch of the Vegetation of the Swan River Colony. The common name (hammer orchid) refers to the shape of the labellum and the way it moves when the flower is being pollinated by a male insect. The genus name (Drakaea) honours Sarah ("Ducky") Drake,

Распространение и среда обитания

Десять видов Drakaea произрастают исключительно в юго-западной ботанической провинции Западной Австралии, между районами Эсперанс и Джеральтон. Обычно они растут на песчаной почве небольшими, разбросанными группами.

Сохранение

Пять видов дракеи были классифицированы правительством Западной Австралии, Департаментом парков и дикой природы, как находящиеся "под угрозой", что означает, что они, вероятно, вымрут или нуждаются в специальной охране, и один из них отнесен к категории "Приоритет один", что означает, что он известен по одной или нескольким локациям, которые потенциально находятся под угрозой. Исследование показало, что редкость многих видов дракеи, скорее всего, обусловлена потерей среды обитания, редкостью конкретного опылителя или узкими требованиями к среде обитания, а не отсутствием необходимого микоризного гриба или низким процентом всхожести.