WikiDer > Устойчивость растений к травоядным

Plant tolerance to herbivory

Толерантность способность растений смягчать негативные фитнес эффекты, вызванные травоядными. Это одна из основных стратегий защиты растений от травоядных животных, другая - сопротивление, которая представляет собой способность растений предотвращать повреждение (Strauss and Agrawal 1999). Стратегии защиты растений играют важную роль в выживании растений, поскольку они питаются многими различными типами травоядных, особенно насекомыми, что может оказывать отрицательное влияние на приспособленность (Strauss and Zangerl 2002). Повреждение может произойти практически в любой части растения, включая корни, стебли, листья, цветы и семена (Strauss and Zergerl 2002). В ответ на травоядность растения развили широкий спектр защитных механизмов, и, хотя они относительно менее изучены, чем стратегии устойчивости, черты толерантности играют важную роль в защите растений (Strauss and Zergerl 2002, Rosenthal and Kotanen 1995).

Черты, придающие толерантность, находятся под контролем генетически и поэтому наследственный черты под отбор (Штраус и Агравал, 1999). Многие факторы, присущие растениям, такие как скорость роста, емкость хранения, фотосинтетический ставки и распределение питательных веществ и поглощение, могут повлиять на степень устойчивости растений к повреждениям (Rosenthal and Kotanen 1994). Внешние факторы, такие как питание почвы, уровни углекислого газа, уровень освещенности, доступность воды и конкуренция также влияют на толерантность (Розенталь и Котанен, 1994).

История изучения толерантности растений

Исследования толерантности к травоядным всегда были в центре внимания сельскохозяйственный ученые (Painter 1958; Bardner and Fletcher 1974). На самом деле толерантность изначально классифицировалась как форма сопротивление (Художник 1958 г.). Однако сельскохозяйственные исследования толерантности в основном касаются компенсирующий эффект на урожайность растений, а не на фитнес, поскольку экономически выгодно уменьшить обрезать убытки от травоядных вредители (Трамбл 1993; Барднер и Флетчер 1974). Одно удивительное открытие, сделанное в отношении толерантности растений, заключалось в том, что растения могут чрезмерно компенсировать ущерб, причиненный травоядными, что вызвало споры о том, действительно ли травоядные и растения могут образовывать мутуалистический отношения (Бельский 1986).

Вскоре было признано, что многие факторы, влияющие на устойчивость растений, такие как фотосинтетический ставки и распределение питательных веществ, были также чертами, присущими росту растений, и поэтому доступность ресурсов может играть важную роль (Hilbert et al. 1981; Maschinski and Whitham 1989). Модель скорости роста, предложенная Hilbert et al. (1981) предсказывает, что растения более устойчивы к окружающая среда это не позволяет им расти с максимальной производительностью, в то время как гипотеза компенсирующего континуума Машински и Уизема (1989) предсказывает более высокую устойчивость в богатой ресурсами среде. Хотя именно последние получили большее признание, 20 лет спустя модель ограниченных ресурсов была предложена для объяснения отсутствия согласия между эмпирическими данными и существующими моделями (Wise and Abrahamson 2007). В настоящее время модель ограничения ресурсов способна объяснить гораздо больше эмпирических данных о толерантности растений по сравнению с любой из предыдущих моделей (Wise and Abrahamson 2008a).

Лишь недавно было отвергнуто предположение о том, что толерантность и сопротивление должны иметь отрицательную связь (Nunez-Farfan et al. 2007). Классическое предположение о том, что черты толерантности не имеют негативных последствий для здоровья травоядных, также подвергалось сомнению (Stinchcombe 2002). Дальнейшие исследования с использованием методов в количественная генетика также предоставили доказательства того, что толерантность к травоядным наследственный (Форнони 2011). Исследования толерантности растений стали привлекать повышенное внимание только в последнее время, в отличие от свойств устойчивости, которые были изучены гораздо более тщательно (Fornoni 2011). Многие аспекты толерантности растений, такие как географическая изменчивость, макроэволюционный последствия и их коэволюционный влияние на травоядных животных до сих пор относительно неизвестно (Fornoni 2011).

Механизмы толерантности

растения используют множество механизмов для восстановления физической формы после повреждений. К таким признакам относятся повышенная фотосинтетическая активность, компенсаторный рост, фенологический изменения, использование сохраненных запасов, перераспределение ресурсов, увеличение поглощения питательных веществ и архитектура растений (Розенталь и Котанен, 1994; Штраус и Агравал, 1999; Тиффин, 2000).

Фотосинтетические ставки

Увеличение скорости фотосинтеза в неповрежденных тканях обычно упоминается как механизм достижения растениями толерантности (Trumble et al. 1993; Strauss and Agrawal 1999). Это возможно, так как листья часто функционируют ниже максимальной мощности (Trumble et al. 1993). Несколько различных путей могут привести к увеличению фотосинтеза, включая более высокие уровни Рубиско фермент и задержка старения листьев (Stowe et al. 2000). Однако обнаружение увеличения количества окружающей среды не означает, что растения устойчивы к повреждениям. Ресурсы, полученные от этих механизмов, могут быть использованы для повышения устойчивости вместо толерантности, например, для производства вторичных соединений в растении (Tiffin 2000). Кроме того, до сих пор не очень хорошо изучено, способно ли увеличение скорости фотосинтеза компенсировать ущерб (Trumble et al. 1993; Stowe et al. 2000).

Компенсаторный рост

Повторный рост биомассы после травоядного роста часто рассматривается как индикатор толерантности и реакции растения после апикального меристема Повреждение (AMD) - один из наиболее изученных механизмов толерантности (Tiffin 2000; Suwa and Maherali 2008; Wise and Abrahamson 2008). Меристемы - участки быстрого деления клеток и поэтому имеют более высокое питание, чем большинство других тканей растений. Повреждение апикальной меристемы растений может высвободить ее апикальное доминирование, активируя рост аксиллярных меристем, что увеличивает ветвление (Trumble et al. 1993; Wise and Abrahamson 2008). Исследования показали, что ветвление после ВМД недостаточно компенсирует, полностью компенсирует и чрезмерно компенсирует полученный ущерб (Marquis 1996, Haukioja and Koricheva 2000, Wise and Abrahamson 2008). Различия в степени роста после травоядных могут зависеть от количества и распределения меристем, паттерна, в котором они активируются, и количества новых меристем (Stowe et al. 2000). Широкое распространение сверхкомпенсации после AMD также вызвало противоречивую идею о том, что между растениями и их травоядными могут быть меристемные отношения (Belsky 1986; Agrawal 2000; Edwards 2009). Как будет дополнительно обсуждено ниже, травоядные животные могут фактически быть мутуалистами по отношению к растениям, например Ипомопсис агрегатный, которые чрезмерно компенсируют травоядность (Edwards 2009). Хотя есть много примеров, показывающих возобновление роста биомассы после травоядных, его критиковали как полезный предиктор приспособленности, поскольку ресурсы, используемые для возобновления роста, могут переводиться в меньшее количество ресурсов, выделяемых на воспроизведение (Сува и Махерали, 2008 г.).

Фенологические изменения

Исследования показали, что травоядность может вызывать задержку роста, цветения и фрукты производство (Tiffin 2000). Как растения реагируют на эти фенологический задержки, вероятно, является механизмом терпимости, который будет сильно зависеть от их история жизни и другие экологический такие факторы, как обилие опылители в разное время во время время года (Тиффин 2000). Если сезон созревания коротко, растения, способные сократить задержку семя продукция, вызванная травоядными, более терпима, чем те, которые не могут сократить это фенологический изменение (Tiffin 2000). Эти быстрее восстанавливающиеся растения будут выборочно предпочтение перед теми, кто не может, поскольку они передадут больше своих потомков следующему поколению. В более длинном вегетационный периододнако у большинства растений может быть достаточно времени, чтобы произвести семена до окончания сезона независимо от повреждений. В этом случае растения, способные укоротить фенологический задержки не более терпимы, чем те, которые не могут, поскольку все растения могут воспроизводить до окончания сезона (Tiffin 2000).

Хранимые резервы и перераспределение ресурсов

Распределение ресурсов после травоядных обычно изучается в сельскохозяйственный системы (Trumble et al. 1993). Ресурсы чаще всего выделяются репродуктивным структурам после повреждения, как показано Irwin et al. (2008) в котором Полемониум вязкий и Ипомопсис агрегатный увеличение цветения после кражи цветов. Когда эти репродуктивные структуры отсутствуют, ресурсы выделяются другим тканям, таким как листья и побеги у молодых Подорожник ланцетный (Трамбл и др., 1993; Бартон, 2008). Использование хранимых запасов может быть важным механизмом толерантности для растений, у которых есть достаточно времени для сбора и хранения ресурсов, таких как многолетние растения (Тиффин 2000; Эрб и другие. 2009 г.). Ресурсы часто хранятся в листья и специализированные органы хранения, такие как клубни и корни, и исследования показали доказательства того, что эти ресурсы выделяются на возобновление роста после травоядных (Trumble et al. 1993; Tiffin 2000; Erb и другие. 2009 г.). Однако важность этого механизма для толерантности недостаточно изучена, и неизвестно, насколько он способствует толерантности, поскольку хранимые запасы в основном состоят из углеродных ресурсов, тогда как повреждение тканей вызывает потерю углерод, азот и другие питательные вещества (Tiffin 2000).

Архитектура завода

Эта форма толерантности опирается на конститутивные механизмы, такие как: морфология, во время повреждения, в отличие от индуцированных механизмов, упомянутых выше. архитектура завода включает корни к стреляет соотношения, корень номер, корень жесткость и завод сосудистая сеть (Маркиз 1996, Тиффин 2000). Высота корни Соотношение количества побегов и побегов позволит растениям лучше усваивать питательные вещества после травоядных и жестких стебли предотвратит коллапс после получения повреждений, увеличивая устойчивость растений (Tiffin 2000). Поскольку растения имеют меристемную конструкцию, то то, как ограничиваются ресурсы между различными регионами растений, называемое секториальностью, будет влиять на способность передавать ресурсы из неповрежденных участков в поврежденные (Marquis 1996). Хотя завод сосудистая сеть может играть важную роль в толерантности, но он недостаточно изучен из-за трудностей в определении потока ресурсов (Marquis 1996). Повышение растительности сосудистая сеть может показаться выгодным, поскольку увеличивает приток ресурсов ко всем участкам повреждения, но также может повысить его уязвимость для травоядных, таких как флоэма присоски (Marquis 1996, Stowe et al. 2000).

Допуск измерения

Допуск на практике определяется как склон из регресс между физической подготовкой и уровнем повреждений (Stinchcombe 2002). Поскольку отдельное растение может выдержать только один уровень повреждений, необходимо измерять приспособленность с использованием группы родственных особей, предпочтительно полных братьев и сестер. клоны чтобы свести к минимуму другие факторы, которые могут влиять на толерантность, после перенесения различных уровней повреждений (Stinchcombe 2002). Терпимость часто представляется как норма реакции, куда склоны больше чем, равно и меньше нуля отражают сверхкомпенсацию, полную компенсацию и недостаточную компенсацию, соответственно (Strauss and Agrawal 1999).

Весы измерения

Как приспособленность, так и травоядность можно измерить или проанализировать с использованием абсолютной (аддитивной) шкалы или относительной (мультипликативной) шкалы (Wise and Carr 2008b). Абсолютная шкала может относиться к количеству произведенных фруктов или общей площади плодов. лист съедены, в то время как относительная шкала может относиться к доле поврежденных плодов или доле листья съедено. Уайз и Карр (Wise and Carr, 2008b) предположили, что при анализе толерантности лучше всего использовать одну и ту же шкалу показателей приспособленности и ущерба, поскольку их использование в разных шкалах может привести к ошибочным результатам. Даже если данные были измерены с использованием разных шкал, данные по абсолютной шкале можно логарифмически преобразовать, чтобы они были более похожи на данные по относительной (мультипликативной) шкале (Wise and Carr 2008b).

Имитация против естественного травоядного

В большинстве исследований используется имитация травоядных животных или манипуляции с ними, такие как обрезка листьев или исключение травоядных, из-за сложности контроля уровней повреждений в естественных условиях (Tiffin and Inouye 2000). Преимущество использования натуральных травоядных растений заключается в том, что растения будут испытывать такие повреждения. отбор выступает за толерантность к, но могут быть смещения из-за неизмеренных относящийся к окружающей среде переменные, которые могут влиять как на растения, так и на травоядных. Использование имитации травоядных позволяет контролировать относящийся к окружающей среде переменные, но воспроизвести естественную травоядность сложно, заставляя растения реагировать иначе, чем навязанная и естественная травоядность (Tiffin and Inouye 2000). Выращивание растений в контрольной среде теплица может также повлиять на их реакцию, поскольку это все еще новая среда для растений. Даже если участки выращены в естественных условиях, методы исключения или включения травоядных животных, такие как использование клеток или пестициды, может также влиять на толерантность растений (Tiffin and Inouye 2000). Наконец, модели предсказали, что манипуляции с травоядными могут на самом деле привести к менее точным оценкам толерантности по сравнению с естественными травоядными (Tiffin and Inoue 2000).

Фитнес-черты

Многие исследования показали, что использование разных показателей физической подготовки может давать разные результаты толерантности (Strauss and Agrawal 1999; Suwa and Maherali 2008; Banta et al. 2010). Banta et al. (2010) обнаружили, что их мера толерантности будет отличаться в зависимости от того, производятся ли фрукты или все жизнеспособны. семя производство использовалось для отражения пригодности в Arabdopsis thaliana. При измерении толерантности необходимо тщательно продумать выбор характеристик, которые как можно ближе связаны с приспособленностью.

Компромисс между толерантностью и сопротивлением

Традиционно считается, что существует отрицательная корреляция между уровнями устойчивости и устойчивости растений (Stowe et al. 2000; Nunez-Farfan et al. 2007). Чтобы существовал этот компромисс, требуется, чтобы толерантность и устойчивость были избыточными стратегиями защиты с аналогичными затратами для растения (Nunez-Farfan et al. 2007). Если это так, то растения, которые способны переносить повреждения, будут иметь небольшое снижение приспособленности, и поэтому устойчивость не будет выборочно одобрена. Для растений с высокой устойчивостью выделение ресурсов на толерантность не будет предпочтительным, поскольку растение изначально получило минимальный ущерб.

В настоящее время появляется все больше свидетельств того, что многие растения выделяют ресурсы на оба типа защитных стратегий (Nunez-Farfan et al. 2007). Есть также свидетельства того, что компромисса между толерантностью и резистентностью вообще не может быть и что они могут развиваться независимо (Лейму и Коричева, 2006; Нуньес-Фарфан и др., 2007; Муола и др., 2010). Модели показали, что промежуточные уровни устойчивости и толерантности эволюционно стабильны до тех пор, пока преимущества наличия обоих признаков более чем совокупны (Nunez-Farfan et al. 2007). Терпимость и сопротивление не могут быть избыточными стратегиями, поскольку толерантность может быть необходима для повреждений от крупных млекопитающее травоядные животные или специалист травоядные животные, которые обладают способностью обходить признаки устойчивости растения (Nunez-Farfan et al. 2007; Muola et al. 2010). Кроме того, поскольку признаки, которые придают толерантность, обычно являются основными характеристиками растений, результат фотосинтеза при росте, а не травоядность также может влиять на толерантность (Rosenthal and Kotanen 1994).

Онтогенетические сдвиги

Было высказано предположение, что компромисс между сопротивлением и толерантностью может меняться в течение разработка растений. Часто предполагается, что саженцы а молодые особи менее терпимы к травоядным, поскольку у них не сформировались структуры, необходимые для приобретения ресурсов, и поэтому они будут больше полагаться на черты, обеспечивающие устойчивость (Boege et al. 2007; Barton 2008, Barton and Koricheva 2010; Tucker and Avila-Sakar 2010) . Хотя многие исследования показывают более низкую переносимость саженцы, это не всегда так, как видно у молоди Завод назад lanceolata который может полностью компенсировать 50% дефолиации (Barton 2008). Есть также дополнительная сложность смены у травоядных. сообщества как растение развивается и поэтому может способствовать толерантности или сопротивлению на разных этапах жизни (Бартон и Коричева, 2010).

Влияние уровней ресурсов на толерантность

Реакция растений на травоядность часто бывает пластик и варьируется в зависимости от условий, в которых он находится (Wise and Abrahamson 2005). Основными ресурсами, влияющими на рост растений, а также на толерантность, являются воды, свет, углекислый газ и почва питательные вещества. Обычно считается, что уровни воды и света положительно связаны с толерантностью (Strauss and Agrawal 1999). Однако есть исключения, такие как свидетельство снижения толерантности к Madia Sativa с повышенной доступностью воды (Wise and Abrahamson 2007, Gonzales и другие. 2008 г.). Многие исследования показали, что CO₂ уровни для снижения толерантности растений (Lau and Tiffin 2009). Также обычно обнаруживается, что повышенный уровень питательных веществ отрицательно связан с толерантностью (Wise and Abrahamson 2007).

В настоящее время существуют три известные модели, которые предсказывают, как уровни ресурсов могут изменить устойчивость растений к травоядным.

Модель скорости роста (GRM)

GRM предполагает, что скорость роста растения во время повреждения важна для определения его реакции (Hilbert et al. 1981). Растения, которые растут в стрессовых условиях, таких как низкий уровень ресурсов или высокий конкуренция, растут ниже максимальной скорости роста и поэтому могут иметь более высокую способность к возобновлению роста после получения повреждений (Hilbert et al. 1981). Напротив, растения в относительно благоприятных условиях растут почти с максимальной скоростью. Эти растения менее способны восстанавливаться после повреждений, поскольку они уже близки к своей врожденной максимальной скорости роста (Hilbert et al. 1981).

Гипотеза компенсаторного континуума (CCH)

CCH предполагает, что существует континуум реакций на травоядность (Maschinski and Whitham 1989). Он предсказывает, что растения, растущие в менее стрессовых условиях окружающей среды, таких как высокий ресурс или низкий конкуренция, лучше переносят травоядность, так как у них есть богатые ресурсы для восстановления утраченных тканей и восстановления после повреждений. Согласно прогнозам, растения, растущие в стрессовой среде, будут иметь более низкую толерантность (Maschinski and Whitham 1989).

Модель ограничения ресурсов (LRM)

Эта недавно предложенная модель учитывает ресурс, который ограничивает приспособленность растений, ресурс, на который влияет травоядность, и то, как на приобретение ресурсов влияет травоядность (Wise and Abrahamson 2005). В отличие от GRM и CCH, он может включать тип полученного урона, так как разные режимы травоядности могут вызывать поражение травоядными ресурсами разных ресурсов. LRM включает в себя все возможные результаты толерантности (то есть равную толерантность в обеих средах, более высокую толерантность в условиях низкого стресса и меньшую толерантность в условиях низкого стресса) и позволяет нескольким путям достичь этого результата.

В настоящее время LRM кажется наиболее полезным для прогнозирования воздействия, которое различные уровни ресурсов могут иметь на толерантность (Wise and Abrahamson 2007). Мета-анализ Хоукс и Салливан (2001) и Уайз и Абрахамсон (2007, 2008a) обнаружили, что CCH и GRM были недостаточными для предсказания разнообразия устойчивости растений к травоядным. Banta et al. (2010), однако, предложили, чтобы LRM был представлен в виде набора из семи моделей, а не одной, поскольку каждая отдельная часть LRM требует разных предположений.

Селекция на травоядных

Традиционно считается, что признаки толерантности не влияют на фотосинтез приспособленности травоядных (Strauss and Agrawal 1999). Это контрастирует с чертами, вызывающими сопротивление, которые могут повлиять на приспособленность травоядных и привести к коэволюционный гонка вооружений (Stinchcombe 2002; Espinosa and Fornoni 2006). Однако есть возможные механизмы, при которых толерантность может повлиять на приспособленность травоядных.

Один механизм требует генетической ассоциации между локусами, которая придает устойчивость и толерантность либо через плотное связь или же плейотропия (Стинкомб 2002). фотосинтез по одному признаку также повлияет на другой. Если существует положительная корреляция между двумя признаками, то фотосинтез для повышения устойчивости также повысит устойчивость растений. Если между этими двумя признаками существует отрицательная корреляция, то фотосинтез для повышения толерантности снизит сопротивление. Однако неизвестно, насколько распространена эта ассоциация, поскольку многие исследования не находят корреляция между терпимостью и сопротивлением и другими, которые считают значимыми корреляции между ними (Лейму и Коричева 2006; Нуньез-Фарфан и др. 2007; Муола и др. 2010).

Если признаки, которые допускают толерантность, влияют на качество, количество или доступность растительной ткани, толерантность также может вызвать фотосинтез у травоядных. Рассмотрим случай, когда толерантность достигается за счет активации спящих меристем у растений. Эти новые растительные ткани могут быть более низкого качества, чем те, которые ранее ели травоядные. травоядные животные, которые потребляют больше или могут более эффективно использовать этот новый ресурс, могут иметь выборочное преимущество перед теми, которые не могут (Stinchcombe 2002).

Espinosa и Fornoni (2006) были одним из исследований, в котором непосредственно изучали, может ли толерантность влиять на фотосинтез травоядных животных. Как было предложено Stinchcombe (2002), они использовали растения, которые имели аналогичную устойчивость, но различались по толерантности, чтобы легче было дифференцировать эффекты каждого признака. Как и ожидалось, они обнаружили доказательства того, что устойчивость растений влияет на приспособленность травоядных, но они не смогли найти никаких эффектов толерантности на приспособленность травоядных.

Недавняя модель Restif и Koella (2003) обнаружила, что толерантность растений может напрямую влиять на фотосинтез патогенов. Предполагая, что инвестиции в толерантность уменьшат плодовитость, заражение патогены уменьшит количество незараженных хостов. Тогда может произойти фотосинтез для снижения вирулентности в патогены, так что их растение-хозяин проживет достаточно долго, чтобы произвести достаточно потомства, чтобы будущие патогены могли заразить (Restif and Koelle 2003). Однако это может иметь ограниченное применение к травоядным животным.

Видовые взаимодействия

Растительные сообщества

Травоядность может иметь большое влияние на преемственность и разнообразие растений сообщества (Андерсон и Бриске 1995; Стоу и др. 2000; Пейман и др. 2009). Таким образом, стратегии защиты растений важны для определения временных и пространственных изменений видов растений, поскольку они могут изменить конкурентный способности растений к травоядности. (Андерсон и Бриске, 1995; Стоу и др., 2000).

Предыдущие исследования показали, что устойчивость растений играет главную роль в видовом разнообразии внутри сообществ, но толерантность также может быть важным фактором (Stowe et al. 2000; Pejman et al. 2009). Травоядность может позволить менее конкурентоспособным, но толерантным растениям выживать в сообществах, где доминируют высококонкурентные, но нетерпимые виды растений, тем самым увеличивая разнообразие (Mariotte et al. 2013). Pejman et al. (2009) нашли поддержку этой идеи в экспериментальном исследовании видов пастбищ. В условиях ограниченных ресурсов высококонкурентные (доминирующие) виды растений имели более низкую устойчивость, чем менее конкурентоспособные (подчиненные) виды. Они также обнаружили, что добавление удобрения компенсировать негативное влияние травоядных на доминирующие растения. Также было высказано предположение, что наблюдение за видами, которые встречаются в конце экологическая преемственность (поздний семенной), заменяемый видами, которые встречаются в середине экологической сукцессии (средне-семенной) после высокой травоядности, объясняется различиями в толерантности между ними (Anderson and Briske 1995; Off and Ritchie 1998). Однако толерантность между этими двумя группами видов не всегда различается, и другие факторы, такие как избирательная травоядность поздних видов, могут способствовать этим наблюдениям (Anderson and Briske 1995).

Взаимности

Большое количество исследований, указывающих на чрезмерную компенсацию у растений после травоядных, особенно после повреждения апикальной меристемы, привело некоторых авторов к предположению, что между растениями и травоядными могут существовать меристемные отношения (Belsky 1986; Agrawal 2000; Edwards 2009). Если травоядные животные приносят растению некоторую пользу, несмотря на нанесение ущерба, растение может развить толерантность, чтобы минимизировать ущерб, наносимый травоядным животным, чтобы изменить отношения в большей степени мутуализм (Эдвардс 2009). К таким преимуществам относится освобождение от апикальное доминирование, вызывая признаки устойчивости для временного разделения травоядных животных, предоставляя информацию о будущих атаках и опыление (Агравал, 2000).

Ипомопсис агрегатный

Один из лучших примеров - Ипомопсис агрегатный где увеличивается семя производство и семя ростки на поврежденных растениях по сравнению с неповрежденными растениями (Рисунок 4; Эдвардс 2009). Вероятность нападения после первого приступа травоядных низка в среде обитания I. aggregata. Из-за предсказуемости атак эти растения имеют развился чрезмерно компенсировать ущерб и производить большую часть своих семена после первоначального приступа травоядности (Edwards 2009). Другой пример - эндофитный грибы, Такие как Неофтодий, который паразитировать растения и продукция споры которые уничтожают хост соцветия (Эдвардс 2009). Грибы также производят алкалоиды которые защищают растение от травоядных, и поэтому растение, возможно, развило устойчивость к повреждению цветов, чтобы получить эту пользу (Edwards 2009). Терпимость также может быть связана с взаимопониманием между миремекофит, Кордия узловатая, и его муравей-симбионт Алломерус октоартикулатус (Эдвардс и Ю, 2008). Растение обеспечивает муравью укрытие и пищевые тела в обмен на защиту от травоядных, но муравьи также стерилизуют растение, удаляя цветочные почки. C. nodosa способен компенсировать это, перераспределяя ресурсы для выращивания цветов на ветвях, не занятых кастрацией муравьев (Edwards and Yu, 2008).

Подобный тип меристемы включает растения и микоризный грибы (Bennett, Bever 2007). Микоризный грибы населяют растения корни и увеличить потребление питательных веществ растением в обмен на пищевые ресурсы. Эти грибы также способны изменять толерантность растений к травоядным и могут вызывать недостаточную компенсацию, полную компенсацию и чрезмерную компенсацию в зависимости от видов грибов, участвующих в процессе (Bennett and Bever 2007).

сельское хозяйство

Современное сельское хозяйство ориентировано на использование генетически модифицированные культуры которые содержат токсичные соединения для уменьшения ущерба вредители (Нуньес-Фарфан и др., 2007). Однако эффективность свойств устойчивости может снижаться, поскольку грибки травоядных приспособления к токсичному соединению, особенно потому, что большинство фермеров неохотно выделяют часть своей земли для содержания уязвимых посевы (Нуньес-Фарфан и др., 2007). Еще один способ увеличения урожай заключается в использовании линий, устойчивых к травоядным и способных компенсировать или даже чрезмерно компенсировать нанесенный ущерб (Nunez-Farfan et al. 2007; Poveda et al. 2010).

Изменения в распределении ресурсов из-за травоядных широко изучаются в сельскохозяйственных системах (Trumble et al. 1993). Одомашнивание растений путем отбора на более высокие урожай несомненно, также вызвали изменения в различных характеристиках роста растений, такие как уменьшение выделения ресурсов непродуктивным тканям (Welter and Steggall 1993). Изменения в признаках роста, вероятно, повлияют на толерантность растений, поскольку механизмы перекрываются. Который одомашненный растения томатов менее устойчивы к фоливии, чем их дикие прародители предполагает и это (Велтер и Стеггол, 1993). Однако большинство сельскохозяйственных исследований больше сосредоточено на сравнении толерантности между поврежденными и неповрежденными культурами, а не между посевы и их дикие собратья. Многие нашли урожай, например огурцы, капуста и цветная капуста, может полностью компенсировать и компенсировать полученные повреждения (Trumble et al. 1993). Недавнее исследование Poveda et al. (2010) также обнаружили свидетельства сверхкомпенсации в картофель растения в ответ на клубень ущерб от картофельная моль, Phthorimaea operculella. В отличие от предыдущих примеров, картофель завод не перераспределяет ресурсы, а фактически увеличивает общую производительность для увеличения массы клубни и надземные ткани (Поведа и др., 2010).

Navigation