시드 프레데이션

Seed predation
그래미니보어와 혼동하지 말 것.
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생쥐가 씨앗(아케네스)을 먹어서 손상된 딸기 집합 액세서리 과일.

흔히 곡창이라고 불리는 종자 포식은 식물과 동물의 상호작용의 일종으로, 육식동물(종자 포식자)이 주요 또는 배타적 [1]식량원으로서 식물의 씨앗을 먹고, 많은 경우 씨앗이 손상되고 생존할 수 없게 된다.육식동물은 무척추동물([2]주로 곤충)뿐만 아니라 척추동물(특히 포유동물과 조류)의 많은 과에 걸쳐 발견됩니다. 따라서 씨앗의 포식은 거의 모든 지상 생태계에서 발생합니다.종자 포식자는 일반적으로 두 가지 뚜렷한 시간 범주, 즉 산포 전 포식과 산포 후 포식으로 나뉘며, 이는 각각 부모 식물과 분산된 자손(종자)의 적합성에 영향을 미친다.분산 전후의 포식 완화는 다른 전략을 수반할 수 있다.종자 포식에 대항하기 위해 식물은 물리적 방어(예: 종자 피막의 모양과 인성)와 화학적 방어(타닌과 알칼로이드와 같은 2차 화합물)를 진화시켰다.그러나 식물이 종자 방어를 진화함에 따라 종자 포식자들은 식물 방어를 위해 적응했다.따라서, 공진화의 많은 흥미로운 예들이 이 동적인 관계에서 발생한다.

씨앗과 그 방어

씨앗을 먹는 쥐
상세정보 : 초식 및 항프레데이터 적응에 대한 식물 방어

식물의 씨앗은 대부분의 생태계에 걸쳐 동물들에게 중요한 영양 공급원이다.씨앗은 발달하는 식물 배아(자엽)에 영양분을 공급하는 식품 저장 기관(예: 내배)을 포함합니다.이것은 씨앗이 다른 식물 부분들에 비해 고도로 농축되고 국지적인 영양 공급원이기 때문에 동물들에게 매력적인 음식 공급원이 되게 합니다.

많은 식물의 씨앗은 포식 억제를 위해 다양한 방어를 진화시켜 왔다.씨앗은 종종 씨앗이 익을 때까지 씨앗을 감싸는 보호 구조물이나 과일 과육 안에 들어 있습니다.다른 물리적 방어에는 가시, 털, 섬유질 종자 외피, 단단한 배추가 포함됩니다.특히 건조한 지역의 씨앗은 흙을 육식동물로부터 [3]숨기는 씨앗에 접착할 수 있는 점액질의 씨앗 외피를 가지고 있을 수 있다.

어떤 씨앗들은 강한 항하초성 화합물을 진화시켰다.물리적 방어와 대조적으로, 화학적 종자 방어는 육식동물에게 독성이 있거나 불쾌하거나 씨앗의 소화성을 저해하는 화학 물질을 사용하여 소비를 억제합니다.이러한 화학물질에는 독성 비단백질 아미노산, 시안제성 글리코사이드, 단백질분해효소 및 아밀라아제 억제제, 피토헤마글루티닌 [1]등이 포함됩니다.발전소는 방어를 위한 할당과 생산되는 씨앗의 크기 및 수 사이의 균형에 직면할 수 있다.

식물은 육식동물에게 공간적 또는 시간적으로 씨앗을 희귀하게 함으로써 씨앗의 포식 강도를 줄일 수 있다.모식물에서 떨어진 종자 분산은 종자 [4][5]포식의 심각성을 감소시키기 위해 가정된다.종자 매스팅은 식물군이 종자 포식자의 심각성을 일시적으로 조절할 수 있는 방법의 한 예이다.매스팅은 종자 생산량이 일치하여 풍부하고 그 후 빈곤한 시기를 의미한다.이 전략은 종자 포식자의 개체 수를 조절할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

종자 포식 대 종자 분산

포식으로부터 씨앗을 보호하기 위한 적응은 씨앗의 발아 및 확산 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.따라서 항프레데터 적응은 특정 종자 수명 이력에 대한 적응 제품군에서 종종 발생한다.예를 들어, 고추 식물은 캡사이신을 사용하여 포유류의 종자 포식자와 곰팡이를 선택적으로 억제하는데, 이것은 새의 미각 수용체가 캡사이신과 결합하지 않기 때문에 새의 종자[6][7] 분산체를 억제하지 않는다.고추씨는 땅에 [8]떨어질 때보다 새의 위를 통과하면 생존율이 더 높다.

사전 및 사후 분산

씨앗의 포식성은 씨앗의 [9]분산 전후에 모두 발생할 수 있다.

사전 분산

뿌리기 전 씨앗의 포식은 분산되기 전에 모식물에서 씨앗을 제거할 때 일어나며, 무척추동물, 조류, 그리고 나무와 초본식물에서 직접 열매를 잘라내는 초식성 설치류에서 가장 자주 보고되어 왔다.모식물에서 씨앗이 방출되면 확산 후 씨앗이 포식한다.조류, 설치류, 개미는 가장 널리 퍼진 종자 포식자 중 하나로 알려져 있다.또한, 확산 후 씨앗 포식은 "씨드 비"에 대한 포식과 "씨드 뱅크"에 대한 포식이라는 두 가지 대조적인 단계에서 발생할 수 있습니다.종자비에 대한 약탈은 동물들이 방출된 씨앗을 먹이로 삼을 때 주로 지면과 같은 표면에서 일어나는 반면, 종자둑에 대한 약탈은 씨앗이 [1]토양 깊숙이 통합된 후에 일어납니다.그럼에도 불구하고, 특히 조류와 작은 포유동물과 같은 중요한 산포 전 포식자들이 있다.

산포 후

거의 모든 생태계에서 확산 후 종자 포식 현상은 매우 흔합니다.자원 유형(다른 종의 종자), 품질(다른 연령의 종자 및/또는 다른 완전성 또는 부패 상태) 및 위치(종자는 환경에 분산되어 숨겨져 있음)의 이질성을 고려할 때, 대부분의 확산 후 포식자는 일반주의적 [1]습관을 가지고 있다.이러한 포식자들은 개미, 딱정벌레, 게, 물고기, 설치류, 조류와 같은 다양한 종류의 동물에 속합니다.산포 후 종자 포식자의 집합은 [1]생태계마다 상당히 다르다.분산된 씨앗은 식물의 첫 번째 독립적인 수명 단계이므로, 사후 확산 종자 포식은 식물의 수명 주기 중 첫 번째 잠재적 사망 사건이고 첫 번째 생물 상호작용 중 하나이다.

차이점.

산포 전 및 산포 후 시드 포식 모두 일반적이다.분산 전 포식자는 대부분의 경우 (플랜트의) 클러스터된 리소스에 적응하여 전문가라는 점에서 분산 후 포식자와 다릅니다.그들은 씨앗을 찾기 위해 식물 화학, 색깔, 크기와 같은 특정한 신호를 사용하며, 그들의 짧은 수명 주기는 종종 숙주 식물에 의한 씨앗의 생산과 일치합니다.많은 확산 전 종자 포식자를 포함하는 곤충군은 콜롭테라, 헤미프테라, 히메놉테라,[1] 레피도프테라입니다.

식물 인구통계학적 영향

상세정보 : Janzen-Connell 가설

종자 포식과 식물 인구통계학 사이의 복잡한 관계는 식물-동물 상호작용 연구의 중요한 주제이다.식물 개체군 구조와 시간에 따른 크기는 씨앗 포식자가 씨앗을 찾고 소비하고 흩어지는 효과와 밀접하게 관련되어 있다.대부분의 경우 이 관계는 종자 포식자의 유형(전문가와 일반론자) 또는 상호작용이 일어나는 특정 서식지에 따라 달라진다.식물 인구통계학에서 종자 포식자의 역할은 해로울 수도 있고, 특히 식물군에[citation needed] 실제로 유익할 수도 있다.

얀젠-코넬 모델은 종자 밀도와 생존이 모목과의 거리 및 종자 포식 차이율에 어떻게 반응하는지를 다룬다.시드 밀도는 부모 나무와의 거리가 커질수록 감소한다는 가설을 가지고 있습니다.모목 아래에 씨앗이 가장 많이 있는 곳에서는 씨앗의 포식률이 가장 높을 것으로 예측된다.모목과의 거리가 멀어질수록 종자 풍족도가 감소하고 종자 생존이 [4][5]증가할 것으로 예측된다.

종자 포식자가 식물군에 영향을 미치는 정도는 식물의 종이 안전한 부지에 제한적인지 아니면 씨앗에 제한적인지에 따라 달라질 수 있다.모집단이 안전한 부지에 한정되어 있는 경우, 종자 포식은 모집단의 성공에 거의 영향을 미치지 않을 것이다.안전한 장소의 제한된 개체군에서는 종자 수가 증가한다고 해서 종자 모집이 증가하지는 않는다.그러나 종자 수가 제한적일 경우 종자 포식은 종자 모집을 줄임으로써 식물군에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 더 높다.마론과 심스는[10] 종자 포식자가 발생하는 서식지에 따라 안전한 장소가 제한되고 종자 수가 제한된다는 것을 발견했다.모래언덕 서식지에서 종자 포식자(사슴쥐)는 개체군의 모종 모집을 제한하여 개체군에 부정적인 영향을 미쳤다.그러나 초원 서식지에서 종자 포식자는 안전한 장소가 한정되어 있기 때문에 식물 개체수에 거의 영향을 미치지 않았다.

많은 경우에 종자 포식자들은 모식물로부터 씨앗을 분산시킴으로써 식물군을 부양하고, 사실상 개체군 사이의 유전자 흐름을 지원한다.다른 종자 포식자들은 씨앗을 수집한 후 나중에 [11]사용하기 위해 씨앗을 저장하거나 캐싱합니다.종자 포식자가 매몰되거나 숨겨진 씨앗을 찾지 못하면 나중에 발아해 자랄 가능성이 있어 종자의 분산을 지원한다.일반론자(vertefirt) 종자 포식자는 다른 간접적인 방법으로 발전소를 도울 수도 있다. 예를 들어, 숙주 특이 종자 포식자에 대한 하향식 제어("길드 내 포식자")를 유도하여 얀젠-코넬 유형 효과를 부정하고 다른 식물 [12]종과 경쟁하여 발전소를 유리하게 한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f Hulme, P.E. 및 Benkman, C.W. (2002) "곡립화석", 132–154페이지(식물 동물 상호작용): 진화적 접근법, Ed. C.M. Errera 및 O.Pellmyr.옥스퍼드: 블랙웰. ISBN978-0-632-05267-7.
  2. ^ Janzen, D H (1971). "Seed Predation by Animals". Annual Review of Ecology and Systematics. 2: 465–492. doi:10.1146/annurev.es.02.110171.002341.
  3. ^ Tiansawat, Pimonrat; Davis, Adam S.; Berhow, Mark A.; Zalamea, Paul-Camilo; Dalling, James W. (2014-06-13). Chen, Jin (ed.). "Investment in Seed Physical Defence Is Associated with Species' Light Requirement for Regeneration and Seed Persistence: Evidence from Macaranga Species in Borneo". PLOS ONE. 9 (6): e99691. Bibcode:2014PLoSO...999691T. doi:10.1371/journal.pone.0099691. ISSN 1932-6203. PMC 4057182. PMID 24927025.
  4. ^ a b Janzen, D. H. (1970). "Herbivores and the number of tree species in tropical foresets" (PDF). The American Naturalist. 104 (940): 592–595. doi:10.1086/282687. S2CID 84490190.
  5. ^ a b Connell, J.H.(1971) "일부 해양동물과 열대우림 나무에서 경쟁적 유출을 방지하는 천적의 역할에 대하여", P.J. den Boer 및 G.R Gradwell. 페이지 298–312.바그닝겐:농업 출판 문서 센터.
  6. ^ Gary P. Nabhan; Tewksbury, Joshua J. (July 2001). "Seed dispersal: Directed deterrence by capsaicin in chillies". Nature. 412 (6845): 403–404. doi:10.1038/35086653. ISSN 1476-4687. PMID 11473305. S2CID 4389051.
  7. ^ Correspondent, David Derbyshire, Science (2001-07-25). "Why birds find chilli peppers so cool". Daily Telegraph. ISSN 0307-1235. Retrieved 2019-03-14.
  8. ^ "Bird Gut Boosts Wild Chili Seed Survival". Inside Science. 2013-07-15. Retrieved 2019-03-14.
  9. ^ Fedriani, J. M.; Manzoneda, A. (2005). "Pre- and post-dispersal seed predation by rodents: balance of food and safety". Behavioral Ecology. 16 (6): 1018. doi:10.1093/beheco/ari082.
  10. ^ Maron, John L.; Simms, Ellen L. (1997). "Effect of seed predation on seed bank size and seedling recruitment of bush lupine (Lupinus arboreus)". Oecologia. 111 (1): 76–83. Bibcode:1997Oecol.111...76M. doi:10.1007/s004420050210. PMID 28307508. S2CID 12464482.
  11. ^ 하퍼, J. L.(1977) 식물 개체생물학, 뉴욕: 학술 출판사.
  12. ^ Visser, Marco D.; Muller-Landau, Helene C.; Wright, S. Joseph; Rutten, Gemma; Jansen, Patrick A. (2011). "Tri-trophic interactions affect density dependence of seed fate in a tropical forest palm". Ecology Letters. 14 (11): 1093–1100. doi:10.1111/j.1461-0248.2011.01677.x. ISSN 1461-023X. PMID 21899693.

추가 정보