미르메코토리

Myrmecochory
엘라이오솜을 가진 아프젤리아 아프리카나 종자.
Chelidonium majus diaspores consisting of hard-coated seeds and attached elaiosomes.
하드코팅된 씨앗과 연결된 엘라이오솜으로 이루어진 킬리도늄 마조스 디아스포어

미르메코리(Myrmˈkɔkɔri/myrmechory,[1] 고대 그리스어: μμμμα, 로마어: mrmrmksks 및 μμα khoreiya "circle dance")는 전 세계에 분포하는 생태학적으로 중요한 반식물 상호작용인 개미에 의한 씨앗 분산이다.대부분의 미르메코호러스 식물은 다양한 외부 부속물 또는 개미에게 매력적인 지질, 아미노산 또는 다른 영양소가 풍부한 "식체"를 포함하는 용어인 엘라이오솜으로 씨앗을 생산합니다.엘라이오솜이 붙어있는 씨앗은 총칭하여 디아스포어라고 알려져 있다.개미에 의한 씨앗의 분산은 전형적으로 먹이를 찾는 일꾼들이 디아스포어를 개미 군락지로 다시 옮기고 그 후에 엘라이오솜이 제거되거나 개미 [2]유충에게 직접 먹이를 줄 때 이루어집니다.일단 엘라이오솜이 소비되면, 씨앗은 보통 땅속에 버려지거나 둥지에서 쫓겨난다.디아스포어는 모식물에서 멀리 떨어져 분포하는 경우가 드물지만, 미르메코쇼어는 또한 발아하기 좋은 위치로 분산하여 종자 [2]포식으로부터 탈출함으로써 주로 상호적인 상호작용으로부터 이익을 얻는다.

분포와 다양성

미르메코리는 전 세계 3,000종 이상의[3] 식물에 의해 전시되고 있으며 남극 [4]대륙을 제외한 모든 대륙의 모든 주요 생물군에 존재한다.개미에 의한 씨앗 분산은 호주의 건조한 건강과 경엽수림지 (1,500종)와 남아프리카의 핀보스 (1,,000종)에서 특히 흔하다.두 지역 모두 지중해성 기후와 대부분 불모한 토양(인 가용성이 낮은 것이 특징)을 가지고 있는데, 이는 종종 미르메코리의 [5]분포를 설명하기 위해 인용된다.미르메코리는 [2][6]북반구의 온대 지역(유럽과 북미 동부)의 중간수림이나 열대림이나 건조한 사막에서도 볼 수 있다.미르메코로러스 식물의 진정한 생물 다양성에 대한 추정치는 전 세계적으로 11,000종에서 23,000종, 즉 모든 현화 식물 [4][7]종의 약 5%에 이른다.

진화사

미르메코리는 많은 식물과에서 독립적으로 여러 번 진화해 왔다.최근의 계통학 연구는 55개 과의 [4][7]꽃식물에서 100개 이상의 미르메코코리의 기원을 밝혀냈다.많은 독립적인 진화적 기원을 가지고, 엘라이오솜은 다양한 부모 [6]조직으로부터 진화해왔다.강한 선택압력이나 엘라이오솜이 부모 조직으로부터 발달할 수 있는 상대적 용이성은 myrmecochory의 여러 기원을 설명할 수 있다.[7]이 발견들은 myrmecochory를 수렴 진화의 주요 사례로 식별합니다.또한, 미르메코러스 식물군의 계통학적 비교는 미르메코리가 진화한 계통의 절반 이상이 비미르메코러스 자매군보다 더 풍부한 종이라는 것을 보여준다.myrmecochory는 수렴 특성일 뿐만 아니라 여러 꽃식물 [4]계통의 다양화를 촉진합니다.

생태학

미르메코리는 보통 상호주의로 분류되지만, 이는 참여 종이 상호작용으로부터 이익을 얻는 정도에 달려 있다.여러 가지 다른 요소들이 결합되어 상호주의적 조건을 만들어 낼 수 있습니다.미르메코호러스 식물은 분산 거리 증가, 영양소가 풍부하거나 보호되는 마이크로사이트로의 직접 분산 및/또는 종자 포식자 [2]회피로부터 이익을 얻을 수 있다.미르메코러스 식물에 의해 발생하는 비용에는 디아스포어(diaspore)를 공급하는데 필요한 에너지가 포함되며, 특히 성장을 제한하는 미네랄 영양소에 대해 불균형한 투자가 이루어지는 경우에는 더욱 그러하다.예를 들어, 일부 호주 아카시아 종은 연간 인 섭취량의 상당 부분을 디아스포어 [8]생산에 투자합니다.디아스포어 또한 개미의 노골적인 포식으로부터 보호되어야 한다.이는 일반적으로 단단하고 매끄러운 고환 또는 종자 코팅을 제작함으로써 이루어집니다.

개미들이 myrmecochory에 참여하는 비용과 이점을 조사한 연구는 거의 없다.미르메코호러스 [9]개미에게 주어지는 선택적인 이점에 대해 이해해야 할 것이 많다.

미르메코리의 진화와 지속성을 설명하는 하나의 가설은 없다.대신, 서로 다른 시공간 척도로 작용하는 유익 효과의 조합은 이러한 주로 상호적인 상호작용의 생존에 기여할 수 있다.미르메코러스 식물에서 흔히 인용되는 세 가지 장점은 분산 거리 증가, 직접 분산, 종자 포식자 회피이다.

분산 거리

모공장으로부터의 분산 거리가 증가하면 밀도 의존적 [10]효과로 인한 종자 사망률이 감소할 수 있다.개미는 씨앗을 180m까지[11] 운반할 수 있지만 평균은 2m 미만이고 0.5~1.5m의 값이 가장 [6]흔하다.개미가 씨앗을 흩뿌리는 거리가 상대적으로 좁기 때문에, 많은 미르메코초어들은 종종 초기 메커니즘으로 탄도 투영을 통해 분산 거리를 50%까지 [2][6]늘릴 수 있는 2단계 분산 메커니즘인 디플로코리를 보여준다.어떤 경우에는, 탄도 분산 거리가 [12]개미에 의한 수송 거리보다 정기적으로 초과합니다.myrmecochory를 통해 달성된 분산 거리는 개별 발전소에 작용하는 밀도 의존 효과의 공간적 척도에 비례하는 이점을 제공할 수 있다.이와 같이, 개미가 씨앗을 운반하는 비교적 작은 거리는 미르메코러스 관목, 포브, 그리고 작은 [9]크기의 다른 식물들에게 더 유리할 수 있습니다.

직접 분산

개미가 씨앗을 영양분이 풍부하거나 모종의 발아 및 확립을 촉진하는 보호 마이크로사이트에 분산시킬 때 미르메코러스 식물은 이익을 얻을 수 있다.개미는 씨앗을 땅속 난간에 버리거나 [2]둥지에서 내쫓음으로써 꽤 예측 가능한 방법으로 씨앗을 뿌린다.이러한 개미 분산 패턴은 식물이 동물의 행동을 조작하고 종자의 [13]운명에 영향을 미치도록 충분히 예측 가능하며, 종자의 분산을 바람직한 장소로 효과적으로 유도합니다.예를 들어, 미르메코쇼어는 엘라이오솜 제거 후 개미가 씨앗을 재배포하는 것을 억제하는 더 둥글고 부드러운 디아스포어를 생산함으로써 씨앗 운명에 영향을 미칠 수 있습니다.이것은 씨앗이 [14]둥지에서 배출되는 대신 땅 속에 남아 있을 가능성을 높인다.

개미 군락이 전형적으로 인과 [2]질산염과 같은 식물 영양소로 풍부하다는 것을 고려할 때 둥지 화학은 씨앗 발아에 이상적이다.이것은 비옥한 [9]숲과 같이 토양 화학이 더 좋은 지역에서는 덜 중요하며, 불임 토양이 있는 지역에서는 유리할 수 있다.화재가 발생하기 쉬운 지역에서는 매몰 깊이가 연소 후 발아에 중요한 요소입니다.이것은, 차례로, 미르메코호러스 [15]개미들의 둥지 습성에 영향을 받는다.이와 같이, 직접 분산의 값은 문맥에 크게 의존합니다.

종자 포식자 회피

미르메코러스 식물은 개미가 디아스포어를 [2]제거하고 분리할 때 육식동물의 씨앗 포식으로부터 탈출하거나 피한다.이러한 이점은 특히 미르메코러스 식물이 씨앗을 많이 잡아먹는 지역에서 두드러지는데, 이는 흔한 일일 수 있다.메딕 숲 서식지에서 종자 포식자들은 며칠 안에 모든 분산된 씨앗의 약 60%를 제거하고,[12][16] 결국 개미가 제거하지 않은 씨앗을 모두 제거한다.개미를 유인하는 것 외에도 엘라이오솜은 또한 육식동물에게 어필하며, 그들의 존재는 씨앗의 [9]포식율을 증가시킬 수 있다.

상호 작용의 성질

미르메코리는 전통적으로 미르메코어와 개별 개미 [9][16]종 사이의 특이성이 낮은 확산성 또는 조건성 상호주의로 생각됩니다.이 주장은 이베리아 미르메코코어의 연구에서 도전을 받았고,[17] 씨앗을 퍼뜨리는 데 있어서 특정 개미 종의 불균형적인 중요성을 증명했다.한 종의 미르메코초어와의 개미 상호작용은 37종의 개미에 대해 기록되었지만, 그들 중 단 2종만이 디아스포어를 어느 정도 분산시키는 것으로 밝혀졌습니다; 나머지는 씨앗을 분산시키지 않고 우연히 엘라이오솜을 먹고 사는 "치터"였습니다.개미 상호주의자들이 성공적으로 디아스포어를 [17]둥지로 옮기기 위해서는 더 커야 하기 때문에, 디아스포어가 클수록 전문화의 정도가 증가한다는 가설이 있다.

그러나 개미는 미르메코호러스 식물과 의무적인 관계를 형성하지 않는 것으로 보인다.알려진 어떤 개미 종도 영양을 위해 엘라이오솜에 전적으로 의존하기 때문에, 개미는 더 전문화된 [16]미르메코초어와 관계를 맺을 때에도 일반론적인 식량 공급자로 남아 있습니다.

다른 많은 조건적 상호주의와 마찬가지로, 부정행위는 상호작용의 양쪽에 존재합니다.개미는 씨앗을 운반하지 않고 엘라이오솜을 소비하거나 완전히 씨앗을 잡아먹음으로써 속임수를 쓴다.미르메코러스 식물은 또한 움직일 수 없는 엘라이오솜으로 디아스포어를 생산하거나 화학적 신호로 존재하지 않는 보상의 존재를 시뮬레이션함으로써 속임수를 쓸 수 있다.개미는 때때로 부정행위자와 상호주의자를 구별할 수 있는데, 이는 비 부정행위 미르메코홀의 [18]디아스포어에 대한 선호도를 보여주는 연구 결과에서 알 수 있다.부정행위는 또한 미르메코러스 상호작용 외부의 생태적 상호작용에 의해 금지된다; 단순한 모델은 포식성이 미르메코리와 [16]같은 상호주의에 안정적 영향을 미친다는 것을 암시한다.

미르메코리와 침습종

미르메코초어는 몇몇 생태계에서 침입종들에 의해 위협받고 있다.예를 들어, 아르헨티나 개미는 토착 개미 개체 수를 대체할 수 있는 공격적인 침입자이다.아르헨티나 개미들은 씨앗을 흩뜨리지 않기 때문에, 침입은 미르메코리 상호주의의 붕괴를 초래하고, 미르메코어의 분산 능력을 저해하고, 식물 군집 [19][20]동태에 장기적인 변화를 일으킬 수 있다.미국 [21]남동부의 붉은 불개미처럼 침입 개미 종도 도입 범위 내에서 씨앗 분산을 유지할 수 있다.일부 침입 개미들은 또한 유럽 불개미와 같이 그들의 고유 범위의 씨앗 분산체이며, 그들의 도입된 범위에서 고품질 분산체 역할을 할 수 있다.

미르메코러스 식물 또한 생태계를 침범할 수 있다.이러한 침략자들은 토착 개미들이 침입한 씨앗을 흩뿌리는 지역에서 이점을 얻을 수 있다.마찬가지로, 미르메코러스 침입자의 확산은 토착 개미 [23]개체수의 제한에 의해 억제될 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Daniel Simberloff; Marcel Rejmánek, eds. (2010). Encyclopedia of biological invasions. Berkeley: University of California Press. p. 730. ISBN 9780520948433.
  2. ^ a b c d e f g h Beattie, A.J. (1985). The Evolutionary Ecology of Ant-Plant Mutualisms. Cambridge University Press, Cambridge U.K.
  3. ^ 비티, A.J.와 휴즈, L. (2002).식물-동물 상호작용 및 진화적 접근법, (eds C. M. Herrera & O. Pellmyr), 211-35페이지.옥스퍼드 블랙웰 사이언스입니다
  4. ^ a b c d Lengyel S; Aaron D. Gove; Andrew M. Latimer; Jonathan D. Majer; Robert R. Dunn (2010). "Convergent evolution of seed dispersal by ants, and phylogeny and biogeography in flowering plants: a global survey" (PDF). Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. 12 (1): 43–55. doi:10.1016/j.ppees.2009.08.001. Archived from the original (PDF) on 2011-07-21. Retrieved 2010-09-15.
  5. ^ 웨스토비, 마크, L.Hughes, and B.L. Rice(1991)"개미에 의한 씨앗 분산; 불임과 비옥한 토양 비교"개미-식물 교호작용에서 카밀라 R.헉슬리와 데이비드 F.커틀러(eds), 434-447페이지, 뉴욕 옥스포드 대학 출판부.
  6. ^ a b c d 버클리, R.C.(1982년)"식물과의 상호작용: 세계 리뷰"호주의 Ant-plant 상호작용, Buckley R.C.(ed.) 페이지 111-141, Dr. W. Junk Publishers, 헤이그.
  7. ^ a b c Lengyel S, Gove AD, Latimer AM, Majer JD, Dunn RR (2009). "Ants sow the seeds of global diversification in flowering plants". PLOS ONE. 4 (5): e5480. Bibcode:2009PLoSO...4.5480L. doi:10.1371/journal.pone.0005480. PMC 2674952. PMID 19436714.
  8. ^ 웨스토비, 마크, 바바라 라이스, 줄리아 M셸리, 데이비드 헤이그, J.L. 코헨(1982년)."뉴사우스웨일스주 웨스트헤드에서 식물의 분산을 위한 개미 사용" 호주의 Ant-plant 상호작용, Buckley R.C.(ed.) 페이지 75-87, 헤이그 정크 출판사 박사 W.
  9. ^ a b c d e Giladi, Itamar (2006). "Choosing benefits or partners: a review of the evidence for the evolution of myrmecochory". Oikos. 112 (3): 481–492. CiteSeerX 10.1.1.530.1306. doi:10.1111/j.0030-1299.2006.14258.x.
  10. ^ Janzen, Daniel H. (1970). "Herbivores and the number of tree species in tropical forests". American Naturalist. 104 (940): 501–528. doi:10.1086/282687. JSTOR 2459010. S2CID 84490190.
  11. ^ Whitney, K. D. (2002). "Dispersal for distance? Acacia ligulata seeds and meat ants Iridomyrmex viridiaeneus" (PDF). Austral Ecology. 27 (6): 589–595. doi:10.1046/j.1442-9993.2002.01216.x.
  12. ^ a b Culver, David C.; Beattie, Andrew J. (1978). "Myrmecochory in Viola: Dynamics of seed-ant interactions in some West Virginia species". Journal of Ecology. 66 (1): 53–72. doi:10.2307/2259181. JSTOR 2259181.
  13. ^ F.M. 한자와, A.J. 비티, DC. 컬버(1988년)."직접 분산: 개미-식물 상호주의에 대한 인구통계학적 분석"미국 박물학자, 131(1): 1-13.
  14. ^ Gómez C, Espadaler X, Bas JM (December 2005). "Ant behaviour and seed morphology: a missing link of myrmecochory". Oecologia. 146 (2): 244–6. Bibcode:2005Oecol.146..244G. doi:10.1007/s00442-005-0200-7. PMID 16044350. S2CID 7093586.
  15. ^ Lubertazzi D, Aliberti Lubertazzi MA, McCoy N, Gove AD, Majer JD, Dunn RR (2010). "The ecology of a keystone seed disperser, the ant Rhytidoponera violacea". J. Insect Sci. 10 (158): 158. doi:10.1673/031.010.14118. PMC 3016985. PMID 21067420.
  16. ^ a b c d 하이타우스, 응급실, 컬버, 비티, A.J...(1980)."개미식물 상호주의 모델"미국 박물학자 116(3): 347-361.
  17. ^ a b Manzaneda AJ, Rey PJ (November 2009). "Assessing ecological specialization of an ant-seed dispersal mutualism through a wide geographic range". Ecology. 90 (11): 3009–22. doi:10.1890/08-2274.1. PMID 19967857.
  18. ^ 파이퍼, M., 하이코, H. 및 아야세, M.(2010)."미르메코러스 식물은 씨앗을 흩뿌리는 개미를 속이기 위해 화학적인 흉내를 낸다."기능 생태학 24: 545-555.
  19. ^ Christian CE (2001). "Consequences of a biological invasion reveal the importance of mutualism for plant communities". Nature. 413 (6856): 635–639. Bibcode:2001Natur.413..635C. doi:10.1038/35098093. PMID 11675787. S2CID 26506155.
  20. ^ Carney, S. E.; Byerley, M. B.; Holway, D. A. (2003). "Invasive argentine ants (Linepithema humile) do not replace native ants as seed dispersers of Dendromecon rigida (Papaveraceae) in California, USA". Oecologia. 135 (4): 577–582. Bibcode:2003Oecol.135..576C. doi:10.1007/s00442-003-1200-0. PMID 16228256. S2CID 1789520.
  21. ^ Stuble, K. L.; Kirkman, L. K.; Carroll, C. R. (2010). "Are red imported fire ants facilitators of native seed dispersal?". Biological Invasions. 12 (6): 1661–1669. doi:10.1007/s10530-009-9579-0. S2CID 12979775.
  22. ^ Prior Kirsten M.; Robinson Jennifer M.; Meadley Dunphy Shannon A.; Frederickson Megan E. (2015-02-07). "Mutualism between co-introduced species facilitates invasion and alters plant community structure". Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282 (1800): 20142846. doi:10.1098/rspb.2014.2846. PMC 4298215. PMID 25540283.
  23. ^ Alba-Lynn, C.; Henk, S. (2010). "Potential for ants and vertebrate predators to shape seed-dispersal dynamics of the invasive thistles Cirsium arvense and Carduus nutans in their introduced range (North America)". Plant Ecology. 210 (2): 291–301. doi:10.1007/s11258-010-9757-2. S2CID 42782201.

외부 링크

  • Wikimedia Commons의 Myrmecochory 관련 미디어
  • Hallam, Jacque. "Flowers and Ants". Illinois Department of Natural Resources. Retrieved 20 January 2022.