꽃 항상성

Flower constancy
Carnica bee on Hylotelephium 'Herbstfreude'.jpg

꽃 항상성 또는 꽃가루 매개 항상성은 잠재적으로 더 많은 과즙을 포함할 수 있는 다른 사용 가능한 꽃 종을 우회하여 개별 꽃가루 매개자들이 특정 꽃 종이나 종 내의 형태를 독점적으로 방문하려는 경향이다.[1][2][3] 이러한 유형의 포획 행동은 꽃가루 매개 선택이라고 불리는 과정에서 꽃의 특징에 선택적인 압력을 가한다. 꽃 항상성은 특정 색깔이나 꽃 종류를 타고난 선호도나 꽃가루 매개자들이 가장 보람있고 풍성한 꽃을 찾는 경향 등 다른 종류의 곤충 전문화와는 다르다.[3]

곤충의 꽃가루 매개자들에게 꽃의 항상성이 관찰되었다: 특히 꿀벌(아피스 멜리페라),[4] 범블비([5][6]밤부스 테레스트리스), 나비(시멜리쿠스 플라보우스).[7] 예를 들어 꿀벌은 특정 꽃 종류에 대한 선호를 보여주었고, 다른 더 보람 있는 꽃이 있어도 끊임없이 돌아온다. 예를 들어 꿀벌들이 꽃의 상수를 유지하고 그들이 선호하는 꽃의 다른 색을 나타내는 다른 가능한 꽃들을 먹으려고 시도하지 않는 실험에서 이것은 보여진다.[4]

적응적 행동으로서의 꽃 항상성

꽃 항상성은 꽃가루를 선호하는데, 즉 꽃 상수인 꽃가루 매개체가 꽃가루를 다른 식물에게 옮기기 쉽다.[8] 또한, 꽃의 항상성은 특정 비행과 꽃가루 매개자들이 다른 꽃종의 꽃가루로 오명을 씌우는 것을 막는다.[2] 꽃의 색채와 같이 꽃의 색채가 더 다를 때 꽃의 항상성을 향상시킬 수 있다.[9] 꽃식물 집단에서, 꽃이 모두 비슷하게 색을 입혔을 때, 다른 종들은 구별하기가 더 어렵기 때문에 항상성이 더 낮은 경우가 많지만, 반면에 항상성은 꽃들이 뚜렷하게 다르게 색을 입었을 때 더 높은 경향을 보인다.[9]

꽃의 항상성은 꽃의 수분작용에 유리하지만, 항상성은 꽃가루 매개자들에게는 그렇게 명백하게 적응하지 못한다. 끊임없는 행동을 보이는 개인은 자신이 선호하는 타입보다 잠재적으로 더 많은 과즙(보상)을 제공할 수 있는 다른 꽃을 무시한다. 결과적으로, 꽃의 항상성은 최적의 포획 모델과 모순되는 것으로 보인다. 이 모델들은 동물들이 식자원들 사이의 최소 거리를 이동할 것이고 따라서 단위 시간 당 에너지 섭취를 극대화하기 위해 이것들의 혼합물을 섭취할 것이라고 가정한다.[2] 이러한 명백한 모순의 결과로, 꽃 항상성의 적응성을 결정하기 위해 곤충의 꽃 항상성을 설명하기 위한 많은 가설들이 제안되었다. 꽃 상수인 곤충은 기억공간이 제한돼 한 번에 한 종류의 꽃에만 집중할 수 있다는 게 대표적인 설명이다.

꽃 항상성 설명으로서의 기억력 제한

곤충은 다른 동물과 마찬가지로 정보가 몇 초 또는 몇 분 동안 일시적으로 저장되는 단기 기억장치(STM)나 '작업 기억장치'를 가지고 있다. 또한 곤충은 정보를 몇 시간 이상 저장하는 장기기억장치(LTM)나 "기준기억장치(Reference Memory)"를 가지고 있다. 꽃 항상성에 대한 가장 널리 퍼져 있는 설명 중 하나는 곤충이 한 번에 한 종류의 꽃이나 종만을 식별하고 처리할 수 있다는 것이다.[3] 반대로, 벌과 같은 곤충들이 LTM이나 참조기억에 많은 양의 정보(둥지의 위치, 꽃밭, 주변 랜드마크의 존재)를 저장할 수 있다고 주장하는 사람들도 있다.[2]

꽃의 항상성을 설명할 수 있는 다른 가설들

학습 투자 가설

학습 투자 가설은 곤충이 꽃형이나 종에서 과즙을 처리하고 얻을 수 있는 운동 기술을 배울 수 있는 능력을 말한다. 이러한 운동 기술을 배우는 것은 상당한 투자를 필요로 할 수 있고 다른 꽃 종류나 종으로 전환하는 것은 비효율적이고 결과적으로 적응력이 떨어질 수 있다. 하나의 특정한 꽃 타입에 집중하고 먹이를 주는 것은 이용 가능한 다른 꽃 타입과 관련하여 그 꽃 타입으로부터 꿀을 얻기 위한 곤충의 효율을 증가시킨다.[2]

비용이 많이 드는 정보 가설

값비싼 정보 가설은 곤충이 일정한 상태를 유지하며 한 종류의 꽃 종류를 먹고 산다는 사실을 근거로 꽃의 항상성을 설명한다. 왜냐하면 그들은 그들이 믿을 만한 보상인 꿀을 얻고 있다는 것을 알기 때문이다. 따라서 곤충은 다른 꽃의 과즙의 양을 예측할 수 없고, 더 적은 과즙을 포함할 수 있는 다른 꽃들을 조사하느라 시간을 낭비할 수 있기 때문에 다른 꽃 종류를 먹으려고 하지 않는다.[2]

자원 분할 가설

사회적 식량담당개미에서, 꽃 항상성은 특정 꽃 종류나 종을 전문화함으로써 다른 식량담당개미들과의 경쟁을 피한다는 점에서 식민지에게 이익이 될 수 있다. 이 경우 벌과 같은 개별 곤충은 경쟁을 피하기 위해 꽃 상수가 되어 포획 효율을 높인다.[2]

참조

  1. ^ Raine, N.E.; Ings, T. C.; Dornhaus, A.; Saleh, N.; Chittka, L. (2006). "Adaptation, genetic drift, pleiotropy, and history in the evolution of bee foraging behavior". Advances in the Study of Behavior. 36: 305–354. doi:10.1016/S0065-3454(06)36007-X. ISBN 9780120045365.
  2. ^ a b c d e f g Chittka, L.; Thomson, J.D.; Waser, N.M. (1999). "Flower constancy, insect psychology, and plant evolution". Naturwissenschaften. 86 (8): 361–177. doi:10.1007/s001140050636. S2CID 27377784.
  3. ^ a b c Waser, N.M. (1986). "Flower constancy: definition, cause and measurement". The American Naturalist. 127 (5): 596–603. doi:10.1086/284507.
  4. ^ a b Hill, P.S.M.; Wells, P.H.; Wells, H. (1997). "Spontaneous flower constancy and learning in honey bees as a function of colour". Animal Behaviour. 54 (3): 615–627. doi:10.1006/anbe.1996.0467. PMID 9299046. S2CID 24674731.
  5. ^ Stout, J.C.; Allen, J.A.; Goulson, D. (1998). "The influence of relative plant density and floral morphological complexity on the behaviour of bumblebees". Oecologia. 117 (4): 543–550. doi:10.1007/s004420050691. PMID 28307680. S2CID 5829708.
  6. ^ Chittka, L.; Gumbert, A.; Kunze, J. (1997). "Foraging dynamics of bumble bees: correlates of movement within and between plant species". Behavioral Ecology. 8 (3): 239–249. doi:10.1093/beheco/8.3.239.
  7. ^ Goulson, D.; Ollerton, J.; Sluman, C. (1997). "Foraging strategies in the small skipper butterfly, Thymelicus flavus: when to switch?". Animal Behaviour. 53 (5): 1009–1016. doi:10.1006/anbe.1996.0390. S2CID 620334.
  8. ^ 더 세게, L. D., N.M. 윌리엄스, C.Y. 조던, W.A. 넬슨. "꽃무늬와 전시물이 꽃가루 매개체 경제학과 꽃가루 분산에 미치는 영향". 297-317. 편집자, L. Chittka and J.D. 톰슨. 수분 인식 생태학: 동물의 행동과 꽃의 진화. 2001. 케임브리지 대학 출판부
  9. ^ a b Van Der Kooi, C. J.; Pen, I.; Staal, M.; Stavenga, D. G.; Elzenga, J. T. M. (2015). "Competition for pollinators and intra-communal spectral dissimilarity of flowers". Plant Biology. 18: 56–62. doi:10.1111/plb.12328. PMID 25754608.