В немецком языке слово Staub относится как к пыли, так и к пыльце цветущих растений.
Это двойное определение неудивительно. Пыльца может напоминать пыль, которая определяется как мелкое сухое вещество в виде частиц с линейными размерами от микрон до десятков микрон, диапазон размеров, который включает в себя множество пыльцевых зерен.
Эти физические сходства между пылью и пыльцой предполагают, что они могут взаимодействовать не только в лингвистическом смысле: пыль может мешать опылению и, следовательно, размножению растений.
Пыль возникает из природных источников, в частности, из-за очистки почвы в засушливых регионах от ветра, а также от вредных для человека видов деятельности, таких как сельское хозяйство, животноводство и транспортировка по грунтовым дорогам.
Большая часть пыли (включая пыль с дорог) перемещается на короткие расстояния и оседает на месте. Тем не менее, пыльные бури регулярно охватывают большие площади в засушливых регионах, таких как западные районы Соединенных Штатов, и некоторая пыль даже достигает достаточной высоты в атмосфере, чтобы переноситься на межконтинентальные расстояния.
Ожидается, что производство пыли увеличится с изменением климата и интенсификацией землепользования человеком.
На сегодняшний день исследования по экологическому воздействию пыли в основном сосредоточены на его последствиях для экосистемных процессов от локальных до глобальных масштабов.
Гораздо меньше известно об эффектах на уровне отдельных организмов. Например, мы не знаем, наносит ли пыль вред растениям, хотя есть все основания ожидать этого.
Рассмотрим возможные прямые эффекты, связанные с последовательными фазами размножения покрытосеменных: опыление, оплодотворение яйцеклетки и созревание семян.
Большинство видов покрытосеменных растений для опыления полагаются на животных (прежде всего насекомых), а опылители могут избегать пыльных цветов, так же как жевательные травоядные животные избегают пыльного или песчаного корма.
Пыль также может мешать кульминации фазы опыления и наступлению фазы оплодотворения путем ингибирования адгезии пыльцы или прорастания стигмы, восприимчивого женского цветочного органа или механических изменений стигмы, которые уменьшают последующее поступление пыльцы.
Наконец, вызванные пылью изменения в состоянии ресурсов растений - например, из-за воздействия на рН листьев, захвата света или газообмена через устьицы - могут уменьшить количество или массу семян, которые растение может созреть, или количество цветков, которые оно дает.
К таким прямым эффектам можно добавить косвенные. Например, взвешенные в воздухе частицы, образующиеся при движении по грунтовым дорогам, могут изменить химический состав почвы, разложение почвы через воздействие на микробную биохимию и преждевременность весеннего таяния снега, которые могут влиять на физиологию человека виды растений и их размножение.
В следующих статьях мы опишем влияние пыли с грунтовых дорог на опыление и размножение четырех видов горных полевых цветов. В исследованиях, проводившихся в течение четырех лет, обнаружили следующее:
- охарактеризовали отложение пыли на поверхности почвы и на пятнах цветов в зависимости от расстояния от дорог.
- обнаружив значительное осаждение пыли возле дорог, ученые использовали как наблюдательный, так и экспериментальный методы, чтобы выяснить, влияет ли пыль на фазу размножения, которая оценивается как нагрузка пыльцы на рыльца. Ответ заключается в том, что более низкие нагрузки на пыльцу постоянно связаны с осаждением пыли.
- используя те же цветы, с которых собирали рыльца (за одним исключением), узнали, влияет ли пыль на общий репродуктивный выход растений у женских представителей видов, оцениваемый как количество семян, установленных на цветок (далее набор семян). Здесь ответ заключается в том, что набор семян не всегда связан с осаждением пыли.
- обсуждаем четыре механизма, которые могли бы способствовать этим, казалось бы, противоречивым результатам, в качестве средства предложения путей для дальнейших исследований.
- рассмотрим общие условия, при которых пыль может оказывать заметное влияние на производство семян.
Чтобы изучить возможное воздействие пыли на пыльцу и производство семян, были выбраны четыре многолетних травянистых полевых цветка, которые произрастают в горах западного Колорадо.
Это Наттола живокость Дельфиниум nuttallianum , алый Gilia Ipomopsis aggregata, Льюис льна Linum lewisii и серы кисточка Castilleja sulphurea.
Все четыре вида распространены на лугах вокруг Готики, штат Колорадо, на территории Биологической лаборатории Скалистых гор (RMBL; шир. 38 ° 58ʹN, длина. 106 ° 59ʹW; высота 2900 м), а также в Гранд-Меса-Ункомпагре-Ганнисоне National Форест рядом с этой полевой станцией.
Все четыре вида опыляются животными, и у них имеется ряд цветочных фенотипов и опылителей животных.
Кроме того, все виды, и особенно первые два, были изучены ранее в RMBL, поэтому существенные базовые знания были доступны для руководства нашим исследованием.
Продолжение читайте в следующей статье. Надеемся данная информация вам пригодиться.)
