Zapylanie ćmy I. Przegląd.

Ćmy są sekretnymi zapylaczami. Latają o zmierzchu lub po zmroku, są zwykle małe i mają plamiste wzory kolorów. Z tych wszystkich powodów nie poświęca się im zbyt wiele uwagi. A jednak: Ćmy są bardzo liczne. Stanowią większość rzędu owadów Lepidoptera, ćmy i motyle. Lepidoptera to druga co do wielkości grupa owadów, po chrząszczach, licząca 180 000 gatunków, co stanowi około 10% wszystkich opisanych organizmów żywych. Lepidoptera są podzielone na 126 rodzin; dwie rodziny to motyle, 17 000 gatunków, reszta to ćmy. Tak więc prawie 10% organizmów na świecie to ćmy. A jednak zazwyczaj je pomijamy.

Ile różnych ćm potrafisz wymienić? Mimo całej swojej obfitości i różnorodności, ćmy nie są dobrze znane. Co więcej, większość ich PR jest zła: ćmy pożerają przechowywane ziarna, ćmy niszczą wełnę. To one zyskują rozgłos, a nie ich tysiące dyskretnych krewnych.

Ćmy wyglądają bardzo podobnie do motyli, ale zazwyczaj są ciemno ubarwione. Niemniej jednak, niektóre gatunki ćmy są bardzo efektowne. Większość ćm ma pierzaste czułki, co odróżnia je od motyli, które mają głównie czułki przypominające maczugi. Obie grupy dzielą cykl życiowy jaj, które rozwijają się w larwy (gąsienice), które jedzą rośliny (a czasem inne rzeczy), a następnie przechodzą całkowitą metamorfozę w latającą ćmę/motyla, która łączy się w pary i składa jaja, które rozpoczynają cykl od nowa.

Dorosłe ćmy mogą w ogóle nie żerować, ale wiele z nich odwiedza kwiaty w poszukiwaniu nektaru i w ten sposób zapyla. Inne gatunki ćmy odwiedzają kwiaty, aby złożyć jaja, aby ich larwy mogły jeść rozwijające się nasiona, ale są szczotkowane pyłkiem i zapylają, gdy odwiedzają kwiaty.

Chociaż istnieje wiele wyjątków, większość ćm lata w nocy. Jest to jeden z powodów, dla których ludzie nie zdają sobie z nich sprawy. W ciągu dnia wiele z nich ukrywa się na drzewach lub w ściółce, maskując się swoim szarym lub brązowym ubarwieniem.

Czytając o zapylaniu przez ćmy, dowiedziałem się, że tak naprawdę niewiele wiadomo na ten temat. Mogę znaleźć doniesienia o gatunkach zapylających w dziewięciu rodzinach, ćmy z rodzin Noctuidae, Sphingidae, Geometridae, Crambidae, Hepialidae, Zygaenidae, Pterophoridae, Gracillariidae i Prodoxidae. Prawdopodobnie dodatkowe małe ćmy nie zostały zidentyfikowane. Nie wydaje się to zbyt wiele spośród 124 rodzin ćm.

Mogą one jednak być licznymi zapylaczami. Walton i jego współpracownicy odkryli, że 381 z 838 (45%) ćmy zebranych w ciągu dwóch lat w Anglii miało na sobie pyłek. Reprezentowały one 103 gatunki ćmy. W badaniu przeprowadzonym przez Oliveira i in. w brazylijskich Cerrados, 8 z 38 (21%) najczęstszych gatunków drzew było zapylanych przez ćmy.

Wiele znanych przypadków zapylania przez ćmy to ćmy jastrzębiowate, zwane także ćmami sfinksowymi i ćmami kolibrowymi (rodzina Sphingidae). Ćmy jastrzębiowate to stosunkowo duże ćmy, które latają o zmierzchu, zawisają podczas odwiedzania kwiatów, a ich skrzydła poruszają się szybko, dzięki czemu wyglądają jak małe kolibry.

Myślę, że ta roślina to werbena purpurowa( gatunekwerbeny ).

Ćmy z innych rodzin, które zapylają, są zbiorczo nazywane „ćmami osiadłymi”, ponieważ lądują na kwiatach i stoją tam, szukając nektaru.r. Jest to grupa, co do której wszyscy zgadzają się, że jest słabo poznana, chociaż obejmuje bardzo słynny mutualizm obligatoryjny ćmy juki (patrz poniżej).

Zapylanie przez ćmy jest bardzo trudne do zbadania. Ćmy latają w nocy, kiedy ludzie nie widzą zbyt dobrze. Niedawno opublikowana praca (Walton et al. patrz referencje) jasno to pokazała: porównano zapylanie motyli i ćmy na tych samych polach. W przypadku motyli sfilmowali pola i przeanalizowali zdjęcia. W przypadku ćmy przyciągali ćmy do świateł i szukali pyłku na ćmach, co jest znacznie bardziej pracochłonnym i pośrednim podejściem.

Wiele roślin ma kwiaty, które pozostają otwarte przez całą noc. Łatwo jest zobaczyć pszczoły i motyle na kwiatachjeżówki (Echinacea) lub słonecznika(Helianthus), ale być może dodatkowo ćmy zapylają te kwiaty w nocy. Z pewnością mogą.

Niektóre ćmy latają w dzień lub o zmierzchu, te ćmy są regularnie obserwowane (na przykład moje zdjęcia). Gdy jest naprawdę ciemno, dostrzeżenie i śledzenie zapylaczy jest znacznie trudniejsze. Rzadko można zobaczyć, gdzie owad leci dalej, a jeśli doda się światła, zakłóca to całą aktywność ćmy, by wspomnieć o dwóch oczywistych problemach.

Niektóre rośliny są zapylane głównie przez ćmy. Mają one wspólne cechy, które ułatwiają ćmom odwiedziny. 1) Mają zwykle białe lub blade kwiaty, które najłatwiej dostrzec w nocy. Dobrym przykładem są białe gatunki jaśminu (Jasminum). 2) muszą być otwarte w nocy; dla roślin specjalizujących się w ćmach oznacza to otwieranie nowych kwiatów, pełnych nektaru i świeżego pyłku, o zmroku lub po zmroku. 3) Wiele z nich wydziela silny zapach przyciągający zapylacze o zmierzchu lub po zmroku, na przykład jaśmin. 4) Kwiaty są często wąskimi rurkami; ćma sięga do nich sondą i osiada na nich pyłek podczas poszukiwania nektaru. 5) Kwiaty mogą zamykać się w ciągu dnia, jak ma to miejsce w przypadku białych wiesiołków(Oenothera), ale wiele kwiatów zapylanych przez ćmy pozostaje otwartych lub otwiera się ponownie przez kilka dni do tygodnia, najwyraźniej dlatego, że nocna aktywność ćmy jest bardzo zmienna. 6) Kwiaty zwykle znajdują się powyżej liści, łatwo dostępne dla ćmy.

O zapylaniu przez jastrzębiowate i ćmy osiadłe napiszę osobne posty. Kwiaty jastrzębiowatych są z reguły większe niż kwiaty ćmy osiadłej. Największa ćma na świecie ma średnicę 10 cali (ćma Hercules Cosinocera hercules z Nowej Gwinei i Australii), ale większość ćm ma mniej niż centymetr długości, więc ćmy są skutecznymi zapylaczami średnich i małych kwiatów. Naprawdę duże białe tropikalne kwiaty o silnym zapachu, takie jak trąbka anielska(Brugmansia), są zazwyczaj zapylane przez nietoperze.

Jedna z najbardziej znanych roślin zapylanych przez ćmy, jukka, ma obligatoryjną relację mutualistyczną z ćmami. Mutualizm to relacja między organizmami, która przynosi korzyści obu stronom, zwykle przeciwstawiana drapieżnictwu i konkurencji. Zapylanie jest generalnie mutualizmem, zwierzęta otrzymują pożywienie, roślina otrzymuje pyłek przenoszony między kwiatami. Większość zapylania jest dość uogólniona: wiele gatunków zwierząt odwiedza zapylają kwiaty i przeprowadzają zapylanie; wiele gatunków kwiatów ma tych samych zapylaczy zwierzęcych. Związki obligatoryjne są rzadkie; biolodzy uważają, że wymierają one łatwiej niż bardziej ogólne mutualizmy. W obligatoryjnym mutualizmie zapylania, zapylacz może żywić się tylko jedną (lub kilkoma blisko spokrewnionymi) roślinami, a roślina jest zapylana tylko przez jedno (lub kilka spokrewnionych) zwierząt.

Bardzo znany mutualizm obligatoryjny między ćmami juki(Teticula i Parateticula, rodzina Prodoxidae) a juką (rodzaj Yucca, 40-50 gatunków w rodzinie Agavaceae, stosunkowo powszechne rośliny południowo-zachodniej Ameryki Północnej) jest badany od ponad 150 lat. Ćmy zapylają kwiaty juki i składają w nich jaja. Gąsienice ćmy juki zjadają rozwijające się nasiona juki, które są ich jedynym pożywieniem. I odwrotnie, roślina juki jest zależna od zapylania przez ćmy jukowe. Pyłek nie odpada ani nie ściera się, samica ćmy zbiera go, leci do innego kwiatu i umieszcza go na znamieniu przed złożeniem jaj. Roślina i owad muszą mieć siebie nawzajem, inaczej zginą. Nasiona juki tworzą pionową kolumnę w miarę rozwoju owocu; zazwyczaj larwy ćmy pozostawiają kolumnę nasion nietkniętą. (Przez większość lat samice ćmy uważają, by nie złożyć zbyt wielu jaj na jednym kwiecie). Wydaje się to dziwnym systemem, ale obaj partnerzy dobrze sobie radzą.

Wiele ćm składa jaja w kwiatach, a larwy pożerają nasiona rośliny; w niektórych przypadkach ewoluowało to w obowiązkowy mutualizm. Mutualizm między ćmą a juką niewątpliwie wyewoluował z larw ćmy zjadających nasiona juki. Podobny obligatoryjny mutualizm istnieje między ćmami senita(Upiga virescens) a białym, kwitnącym nocą kaktusem senita, Lophocereus schottii, również w południowo-zachodniej Ameryce Północnej. Ćmy przenoszą pyłek między kwiatami i składają jaja, aby pożreć niektóre, ale nie wszystkie nasiona. Kato i współpracownicy z Japonii donieśli niedawno o mutualizmie obligatoryjnym ćmy osiadłej w dużej grupie roślin tropikalnych z rodziny Phyllanthaceae, stwierdzając, że mutualizm obligatoryjnego zapylania ewoluował co najmniej pięć razy. Ich praca sugeruje, że istnieje więcej obligatoryjnych mutualizmów zapylania. Obecna lista obejmuje pięć odrębnych systemów mutualizmu zapylania obligatoryjnego: jukę, figi i figowce, kaktus senita, rośliny z rodziny Phyllantheae z ćmami Epicephala (Gracillariidae), wciornastki z sagowcami w Australii), przy czym dwa ostatnie odkryto od 2000 roku. Sugeruje to również, że istnieje więcej roślin zapylanych przez ćmy, niż zostało zbadanych, ponieważ spośród wszystkich systemów zapylania na świecie, tysiące gatunków wchodzących w interakcje, znanych jest tylko pięć obligatoryjnych mutualizmów zapylania, ale trzy obejmują osiadłe ćmy. Z pewnością wiele innych ogólnych systemów zapylania przez ćmy czeka na udokumentowanie.

Ćmy są nieznanymi zapylaczami, uważanymi za ważne, ale na podstawie ograniczonych informacji. Z pewnością istnieje wiele roślin o białych rurkowatych kwiatach, które wyewoluowały w celu przyciągnięcia zapylaczy ćmy. Ale ćmy na moich zdjęciach powyżej odwiedzają niebiesko kwitnącego kawalera i różową werbenę, a nie typowe kwiaty ćmy, więc potencjalnie ćmy zapylają znacznie więcej roślin niż tylko te z białymi rurkami.ar kwiaty. Miej oko na ćmy, które mogą być zapylaczami i na nowe doniesienia o zapylaniu przez ćmy, gdy tylko się pojawią.

Komentarze i poprawki mile widziane.

Odniesienia

Althoff, D. M. 2016. Specjalizacja w obligatoryjnym mutualizmie zapylania ćmy juki: Rola antagonizmu? American Journal of Botany. 103 (10): 1803-1809 link Jeden z wielu artykułów na temat mutualizmu ćmy jukki, stosunkowo niedawny z przeglądem i wieloma szczegółami, których nie uwzględniłem. Dostęp 2/10/25.

Fallln, C. 2021. Z miłości do ćmy. Xerces Society for-love-of-moths Dostęp 2/6/25.

Fleming, T. H. i J. N. Holland. 1998. Ewolucja obligatoryjnych mutualizmów zapylających: kaktus senita i ćma senita. Oecologia. 114: 368-375.

Hahn, M. i C. A. Brühl. 2016. The secret pollinators: an overview of moth pollination with a focus on Europe and North America. Arthropod-Plant Interactions. 10:21-28.

Kawakita, A. i M. Kato. 2009. Repeated independent evolution of obligate pollination mutualism in the Phyllantheae-Epicephala association. Proceedings of the Royal Society. B. 276: 417-426. link Dostęp 2/10/25.

Oliveira, P. E., P. E. Gibbs i A. A. Barbosa. 2004. Moth pollination of woody species in the Cerrados of Central Brazil: a case of so much owed to so few? Plant Systematics and Evolution 245: 41-54.

Van Zandt, P. A., D. D. Johnson, C. Hartley, K. A. Lecroy, H. W. Shew, B. T. Davis i M. S. Lehnert. 20019. Które ćmy mogą być zapylaczami? Podejścia w poszukiwaniu igieł odwiedzających kwiaty w stogu siana Lepidoptera. Ecological Entomology. 45: 13-25.

Walton, R. E., C. D. Sayer, H. Bennion i J. C. Axmacher. 2020. Nocne zapylacze silnie przyczyniają się do transportu pyłku dzikich kwiatów w krajobrazie rolniczym. Biology Letters. 16: 20190877. http//dx.doi.org/10.1098/rsbl.2019.0877

Wheeler, J. 2024. Ćmy też są fajne. Xerces Society https://xerces.org/blog/moths-are-cool-too Dostęp 2/6/25.