افتراس البذور

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
حبة فراولة تضررت بسبب قيام فأر بأكل البذور الصغيرة ( الأكين ) الموجودة على سطحها

يُعدّ افتراس البذور ، والذي يُطلق عليه أيضاً اسم التغذّي على الحبوب ، نوعاً من التفاعل بين النباتات والحيوانات، حيث تتغذى الحيوانات بشكل رئيسي على بذور النباتات . وتوجد الحيوانات التي تتغذى على الحبوب في العديد من فصائل الفقاريات ، وخاصة الثدييات والطيور ، بالإضافة إلى العديد من مجموعات الحشرات . [ 1 ] [ 2 ]

ينقسم افتراس البذور عادةً إلى افتراس قبل الانتشار وافتراس بعد الانتشار، حيث يؤثر الأول على لياقة النبات الأم والثاني على لياقة النسل المنتشر (البذرة). ويمكن التخفيف من حدة هذين النوعين من الافتراس باستراتيجيات مختلفة. ولمواجهة افتراس البذور، طورت النباتات دفاعات فيزيائية (مثل شكل غلاف البذرة وصلابته) وكيميائية (مثل التانينات والقلويدات ) . ومع تطور دفاعات البذور لدى النباتات، تكيفت الحيوانات المفترسة للبذور استجابةً لذلك (مثل قدرتها على إزالة سمية المركبات الكيميائية). ومن ثم، تنشأ العديد من أمثلة التطور المشترك من هذه العلاقة الديناميكية.

البذور ودفاعاتها

فأر يأكل البذور

تُعدّ بذور النباتات مصادر غذائية مهمة للحيوانات في معظم النظم البيئية. تحتوي البذور على أعضاء تخزين الغذاء (مثل الإندوسبيرم ) التي تُزوّد ​​جنين النبات النامي ( الفلقة ) بالعناصر الغذائية. وهذا ما يجعل البذور مصدراً غذائياً جذاباً للحيوانات، لأنها مصدر غنيّ بالعناصر الغذائية ومركّز في مكان واحد مقارنةً بأجزاء النبات الأخرى.

طورت بذور العديد من النباتات مجموعة متنوعة من آليات الدفاع لردع الافتراس . غالبًا ما تُحفظ البذور داخل تراكيب واقية أو لب الثمرة الذي يغلفها حتى تنضج. تشمل وسائل الدفاع الفيزيائية الأخرى الأشواك والشعيرات والأغلفة الليفية للبذور والسويداء الصلبة. قد تحتوي البذور، وخاصة في المناطق القاحلة، على غلاف مخاطي يلتصق بالتربة، مما يخفيها عن آكلات الحبوب. [ 3 ]

طورت بعض البذور مركبات كيميائية قوية مضادة للحيوانات العاشبة. وعلى عكس الدفاعات الفيزيائية، تعمل الدفاعات الكيميائية للبذور على ردع الاستهلاك باستخدام مواد كيميائية سامة أو كريهة المذاق بالنسبة للحيوانات آكلة الحبوب، أو تلك التي تعيق هضم البذور. تشمل هذه المواد الكيميائية الأحماض الأمينية السامة غير البروتينية ، والجليكوسيدات السيانوجينية ، ومثبطات البروتياز والأميلاز، والفيتوهيماغلوتينينات . [ 1 ] قد تواجه النباتات مفاضلات بين تخصيص الموارد للدفاعات وحجم وعدد البذور المنتجة.

قد تُقلل النباتات من حدة افتراس البذور بجعلها نادرة مكانيًا أو زمنيًا بالنسبة للحيوانات آكلة البذور. ويُفترض أن انتشار البذور بعيدًا عن النبات الأم يُقلل من حدة افتراسها. [ 4 ] [ 5 ] يُعدّ إثمار البذور بكثرة مثالًا على كيفية تنظيم مجموعات النباتات لحدة افتراس البذور زمنيًا. ويُشير الإثمار بكثرة إلى وفرة مُنسقة في إنتاج البذور تليها فترة من الندرة. ويمكن لهذه الاستراتيجية أن تُنظم حجم مجموعات الحيوانات المفترسة للبذور.

افتراس البذور مقابل انتشار البذور

قد تؤثر التكيفات التي تحمي البذور من الافتراس على قدرتها على الإنبات والانتشار. لذا، غالبًا ما تظهر هذه التكيفات المضادة للافتراس ضمن مجموعة من التكيفات التي تتناسب مع دورة حياة البذور. على سبيل المثال، تستخدم نباتات الفلفل الحار مادة الكابسيسين لردع مفترسات البذور من الثدييات والفطريات بشكل انتقائي ، وهي مادة لا تُعيق الطيور التي تنشر البذور [ 6 ] [ 7 ] لأن مستقبلات التذوق لدى الطيور لا ترتبط بالكابسيسين. وبالتالي، تتمتع بذور الفلفل الحار بفرصة بقاء أعلى إذا مرت عبر معدة الطائر مقارنةً بسقوطها على الأرض. [ 8 ]

قبل وبعد التشتت

يمكن أن يحدث افتراس البذور قبل وبعد انتشارها. [ 9 ]

التوزيع المسبق

يحدث افتراس البذور قبل انتشارها عندما تُزال البذور من النبات الأم قبل انتشارها، وقد تم رصده في أغلب الأحيان لدى اللافقاريات والطيور والقوارض آكلة الحبوب التي تقطف الثمار مباشرة من الأشجار والنباتات العشبية. أما افتراس البذور بعد انتشارها فيحدث بمجرد انفصال البذور عن النبات الأم. ومن المعروف أن الطيور والقوارض والنمل من بين أكثر الحيوانات المفترسة للبذور بعد انتشارها انتشارًا. علاوة على ذلك، يمكن أن يحدث افتراس البذور بعد انتشارها في مرحلتين متناقضتين: الافتراس على البذور المتساقطة والافتراس على مخزون البذور. فبينما يحدث الافتراس على البذور المتساقطة عندما تفترس الحيوانات البذور المتساقطة التي عادةً ما تكون قريبة من سطح الأرض، يحدث الافتراس على مخزون البذور بعد أن تندمج البذور بعمق في التربة. [ 1 ]

ما بعد التشتت

يُعدّ افتراس البذور بعد انتشارها شائعًا للغاية في جميع النظم البيئية تقريبًا. ونظرًا للتنوع الكبير في نوع الموارد (بذور من أنواع مختلفة)، وجودتها (بذور بأعمار مختلفة و/أو بحالات سلامة أو تحلل مختلفة)، وموقعها (حيث تكون البذور متناثرة ومخفية في البيئة)، فإن معظم مفترسات البذور بعد انتشارها تتسم بعادات غذائية عامة. تنتمي هذه المفترسات إلى مجموعة متنوعة من الحيوانات، مثل النمل والخنافس وسرطان البحر والأسماك والقوارض والطيور. ويختلف تجمع مفترسات البذور بعد انتشارها اختلافًا كبيرًا بين النظم البيئية. [ 1 ]

الاختلافات

يُعدّ افتراس البذور قبل وبعد انتشارها شائعًا. ويختلف مفترسو البذور قبل انتشارها عن مفترسيها بعد انتشارها في كونهم في الغالب متخصصين، ومتكيفين مع الموارد المتجمعة (على النبات). ويستخدمون إشارات محددة مثل التركيب الكيميائي للنبات (المركبات المتطايرة)، واللون، والحجم لتحديد موقع البذور، وغالبًا ما تتوافق دورات حياتهم القصيرة مع إنتاج البذور من قِبل النبات المضيف. ومن مجموعات الحشرات التي تضم العديد من مفترسي البذور قبل انتشارها: الخنافس ، ونصفية الأجنحة ، وغشائيات الأجنحة ، والفراشات . [ 1 ]

التأثيرات على التركيبة السكانية للنباتات

يتناول نموذج جانزن-كونيل كيفية استجابة كثافة البذور وبقائها للمسافة من الشجرة الأم ومعدلات افتراس البذور المختلفة. غالبًا ما تنخفض كثافة البذور مع ازدياد المسافة من الشجرة الأم. وعندما تكون البذور أكثر وفرة تحت الشجرة الأم، يُتوقع أن يكون افتراس البذور في أعلى مستوياته. ومع ازدياد المسافة من الشجرة الأم، يُتوقع أن تنخفض وفرة البذور، وبالتالي يقل افتراسها، مع ازدياد معدل بقائها. [ 4 ] [ 5 ] قد يكون افتراس البذور قويًا لدرجة تحد من إنبات الشتلات، وبالتالي من أعداد الأشجار (يُعرف هذا بـ"المحدودية بالبذور"). في بيئات الكثبان الرملية، يمكن لحيوانات مفترسة البذور، مثل فئران الغزلان، أن تحد من إنبات الشتلات، ولكن في بيئات المراعي، كان تأثيرها ضئيلاً لأن أعداد النباتات كانت محدودة بتوفر المواقع الآمنة ("المحدودية بالموقع الآمن"). [ 10 ] تدعم حيوانات مفترسة البذور أحيانًا أعداد النباتات عن طريق نشر البذور بعيدًا عن النبات الأم، مما يدعم فعليًا تدفق الجينات بين المجموعات النباتية. بينما تقوم حيوانات مفترسة أخرى بجمع البذور وتخزينها لاستهلاكها لاحقًا. قد تُنسى البذرة المخفية ثم تنبت وتنمو، مما يدعم انتشارها. [ 11 ] [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 هولم، بي إي؛ بنكمان، سي دبليو (2002). هيريرا، كارلوس إم؛ بيلمير، أولي (محرران). تفاعلات النبات والحيوان . هوبوكين: وايلي-بلاك ويل. ص 132-154 . ISBN  978-0-632-05267-7.
  2. ↑ جانزن، د.هـ. (1971). "افتراس الحيوانات للبذور". المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 2 : 465-492 . doi : 10.1146/annurev.es.02.110171.002341 .
  3. ↑ تيانساوات، بيمونرات؛ ديفيس، آدم س.؛ بيرهاو، مارك أ.؛ زالاميا، بول-كاميلو؛ دالينغ، جيمس و. (13 يونيو 2014). تشين، جين (محرر). "الاستثمار في الدفاع الفيزيائي للبذور مرتبط باحتياجات الأنواع من الضوء للتجدد واستمرار البذور: أدلة من أنواع ماكارانغا في بورنيو" . PLOS ONE . 9 (6) e99691. Bibcode : 2014PLoSO...999691T . doi : 10.1371/journal.pone.0099691 . ISSN 1932-6203 . PMC 4057182. PMID 24927025 .   
  4. 1 2 جانزن، د.هـ. (1970). "الحيوانات العاشبة وعدد أنواع الأشجار في الغابات الاستوائية" (ملف PDF) . عالم الطبيعة الأمريكي . 104 (940): 592-595 . doi : 10.1086/282687 . S2CID 84490190 . 
  5. 1 2 كونيل، جيه إتش (1971) "حول دور الأعداء الطبيعيين في منع الإقصاء التنافسي في بعض الحيوانات البحرية وأشجار الغابات المطيرة"، الصفحات 298-312 في ديناميات السكان ، تحرير بي جيه دين بوير وجي آر جرادويل. فاغينينغين: مركز النشر والتوثيق الزراعي.
  6. ↑ غاري ب. نابهان؛ توكسبري، جوشوا ج . (يوليو 2001). "انتشار البذور: الردع الموجه بواسطة الكابسيسين في الفلفل الحار". مجلة نيتشر . 412 (6845): 403-404 . doi : 10.1038/35086653 . ISSN 1476-4687 . PMID 11473305. S2CID 4389051 .   
  7. ↑ ديربيشاير، ديفيد (25 يوليو 2001). "لماذا تجد الطيور الفلفل الحار رائعًا جدًا؟" . صحيفة ديلي تلغراف . تاريخ الاسترجاع: 14 مارس 2019 .
  8. ↑ "أمعاء الطيور تعزز بقاء بذور الفلفل الحار البري" . مجلة ساينس الداخلية . 15 يوليو 2013. تاريخ الاسترجاع: 14 مارس 2019 .
  9. ↑ فيدرياني، ج.م.؛ مانزونيدا، أ. (2005). "افتراس القوارض للبذور قبل وبعد انتشارها: توازن الغذاء والسلامة" . علم البيئة السلوكي . 16 (6): 1018. doi : 10.1093/beheco/ari082 . hdl : 10261/54608 .
  10. ↑ مارون، جون ل.؛ سيمز، إيلين ل. (1997). "تأثير افتراس البذور على حجم بنك البذور وإنبات شتلات الترمس الشجري ( Lupinus arboreus ) " . Oecologia . 111 (1): 76–83 . Bibcode : 1997Oecol.111...76M . doi : 10.1007/s004420050210 . PMID 28307508. S2CID 12464482 .  
  11. ↑ هاربر، جيه إل (1977) بيولوجيا السكان للنباتات ، نيويورك: أكاديميك برس.
  12. ↑ فيسر، ماركو د.؛ مولر-لانداو، هيلين س.؛ رايت، س. جوزيف؛ روتن، جيما؛ جانسن، باتريك أ. (2011). "التفاعلات ثلاثية المستويات الغذائية تؤثر على اعتماد مصير البذور على الكثافة في نخيل الغابات الاستوائية". رسائل علم البيئة . 14 (11): 1093-1100 . Bibcode : 2011EcolL..14.1093V . doi : 10.1111/j.1461-0248.2011.01677.x . ISSN 1461-023X . PMID 21899693 .  

للمزيد من القراءة

  • ألكسندر، إتش إم؛ كامينغز، سي إل؛ كان، إل؛ سنو، إيه إيه (2001). "تباين حجم البذور وافتراس البذور التي تنتجها زهور دوار الشمس البرية والمزروعة بين المحاصيل البرية". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 88 (4): 623-627 . doi : 10.2307/2657061 . JSTOR 2657061. PMID 11302847. S2CID 25202784 .   
  • أندرسن، أ.ن. (1989). "ما مدى أهمية افتراس البذور لتكاثر النباتات المعمرة طويلة العمر في التجمعات السكانية المستقرة؟". مجلة علم البيئة . 81 (3): 310-315 . Bibcode : 1989Oecol..81..310A . doi : 10.1007/bf00377076 . PMID: 28311181. S2CID : 38556236 .  
  • بيرنباوم، إم آر؛ زانجرل، إيه آر. (1998). "التوافق الكيميائي الظاهري بين النبات وحشرته العاشبة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 95 (23): 13743-13784 . Bibcode : 1998PNAS...9513743B . doi : 10.1073/pnas.95.23.13743 . PMC 24890. PMID 9811871 .  
  • براون، جيه إتش؛ هيسكي، إي جيه (1990). "التحكم في الانتقال بين الصحراء والمراعي بواسطة مجموعة قوارض أساسية". مجلة ساينس . 250 (4988): 1705-1707 . رمز Bibcode : 1990Sci...250.1705B . doi : 10.1126/science.250.4988.1705 . PMID 17734708. S2CID 33357407 .  
  • براون، جيه إتش؛ رايخمان، أو جيه؛ ديفيدسون، دي دبليو (1979). "التغذي على الحبوب في النظم البيئية الصحراوية". المراجعة السنوية لعلم البيئة والتصنيف . 10 : 201-227 . doi : 10.1146/annurev.es.10.110179.001221 .
  • ديفيدسون، د. و. (1993). "تأثيرات الرعي والتغذية على الحبوب على تعاقب النباتات الأرضية". مجلة Oikos ، 68 (1): 23-35 . Bibcode : 1993Oikos..68...23D . doi : 10.2307/3545305 . JSTOR 3545305 . 
  • ديفيدسون، د. و.؛ براون، ج. هـ.؛ إينوي، ر. س. (1980). "التنافس وبنية مجتمعات آكلات الحبوب". مجلة العلوم البيولوجية . 30 (4): 233-238 . doi : 10.2307/1307877 . JSTOR 1307877. S2CID 53579517 .  
  • دياز، م.؛ تيليريا، ج. ل. (1996). "الطيور آكلة الحبوب في بيئة مفتوحة مستقرة ومعزولة داخل غابات الأمازون المطيرة". مجلة علم البيئة الاستوائية . 12 (3): 419-425 . doi : 10.1017/s0266467400009615 . S2CID 85301240 . 
  • فيغيروا، جيه إيه؛ مونوز، إيه إيه؛ ميلا، جيه إي؛ أرويو، إم تي كيه (2002). "افتراس البذور قبل وبعد انتشارها في غابة جبلية صلبة الأوراق ذات مناخ متوسطي في وسط تشيلي". المجلة الأسترالية لعلم النبات . 50 (2): 183-195 . doi : 10.1071/bt01003 .
  • لوندغرين، ج؛ روزنتراتر، ك (2007). "قوة البذور وتدميرها بواسطة الحشرات آكلة البذور". تفاعلات المفصليات مع النباتات . 1 (2): 93-99 . Bibcode : 2007APInt...1...93L . doi : 10.1007/s11829-007-9008-1 . S2CID 6410974 . 
  • ماريس، إم إيه؛ روزنزويغ، إم إل (1978). "التغذي على الحبوب في صحاري أمريكا الشمالية والجنوبية: القوارض والطيور والنمل". علم البيئة . 59 (2): 235-241 . Bibcode : 1978Ecol...59..235M . doi : 10.2307/1936368 . JSTOR 1936368 . 
  • أوليفرس، ج.؛ غوميز، س.؛ باس، م.؛ إسبادالر، إكس. (2008). "الدفاع الميكانيكي في البذور لتجنب افتراس النمل آكل الحبوب". ناتورفيسنشافتن . 95 ( 6): 501-506 . Bibcode : 2008NW.....95..501O . doi : 10.1007/s00114-008-0349-0 . PMID 18288470. S2CID 676214 .  
  • سالابانكس، ر.؛ كورتني، س.ب. (1992). "التغذي على الفاكهة، وافتراس البذور، والتفاعلات بين الحشرات والفقاريات". المراجعة السنوية لعلم الحشرات . 37 : 337-400 . doi : 10.1146/annurev.en.37.010192.002113 . PMID 1539939 . 
  • سميث، سي سي (1970). "التطور المشترك بين سنجاب الصنوبر (Tamiasciurus) والصنوبريات". دراسات بيئية . 40 (3): 349-371 . Bibcode : 1970EcoM...40..349S . doi : 10.2307/1942287 . JSTOR 1942287 . 
  • فاندر وول، إس بي؛ كون، كيه إم؛ بيك، إم جيه (2005). "إزالة البذور، وافتراس البذور، والانتشار الثانوي". علم البيئة . 86 (3): 801-806 . Bibcode : 2005Ecol...86..801V . doi : 10.1890/04-0847 .