Herbivoria

Def.: Élő növényi szövet fogyasztása – parazitaminőségben (kivétel magpredátor, de itt késleltetés)

Milyen szervezetek?

1

Nagytestű (gerinces, általában generalista, összesen kb. 200 faj)

Kisméretű (gerinctelen, túlnyomóan specialisták = herbivor vagy fitofágrovar), a jelenleg ismert kb. 1 millió faj 26 %-a.

Specialista (oligofág) herbivor rovarfajok száma 8 rovarrendben

De: ez specialista faj.

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

2

A növény vonásai a herbivoria szempontjából:1. architektúrális komplexitás

2. a növényi kémiai tulajdonságokPrimer anyagcsere:

A Laon-i székesegyház homlokzata

Szekunder anyagcsere:Anyagok: lásd későbbFunkcióik: Ellenálló képesség (rezisztencia, védelem) más élőlényekkel szemben:

Herbivorok, gombák, baktériumok, vírusok, növények

Ellenálló képesség (rezisztencia, védelem) fizikai hatásokkal szemben:UV-szűrés, párologtatás csökkentése, fagyhatás kivédése

Magatartást kiváltó anyagok:Tojásrakás, táplálkozás, szekvesztrálás, farmakofágia, beporzás, magdiszperzió, szimbiózis (N-fixáció, mikorrhiza)

Anyagok: cukrok, keményítő, aminosavak, növényi fehérjék, enzimek.Funkcióik: elemi építőkövek, energia-források.

és „apparencia”

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

3

A szekunder anyagcsere főbb útvonalai és termékei

Indiában honos fafaj –népi gyógyászatban több ezer éve használatos. Az azadirachtin egy nor-triterpenoid típusú vegyület.Azadirachta indica

(Meliaceae)

Lupinus polyphyllus(Fabaceae)

KA/lupanin

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

Fontos tulajdonságok

Növényen belüli újrafelhasználás(„turn-over” és felezési idő) – pl. egyes vegyületek a N-tartalom miatt – előállítási költségeik nagyok lehetnek!

Növényen belüli eloszlás és mennyiségi variabilitás(szövetféleségtől és kitettségtől függően)

Napszakos és szezonális változás

A fenoltartalomváltozása

egyetlen Populus angustifolia levél

mentén.

4

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

Szezonális változások a tápláló értékben és másodlagos növényi anyagok mennyiségében

A Quercus robur leveleiösszetevőinek változása aszezon során

Pl. Fagus sylvatica évgyűrűinek évenkénti gyarapodása és a mag-produkció összefüggése

A növény különböző élettevékenységek között allokálEzek trade-off-ban vannak

polimer, gallusz-sav egységekből

5

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

6

Ráfordítás/megtérülés problémák a növényi ellenálló képesség szempontjából is érvényesek:

W(R) = W(0) + M(R) – H – K(R)

Allokációs problémák miatt a növény nem növelheti korlátlanul az ellenállóképességet (R). Másrészt a megtérülés sem növekediktovább egy adott szintnél, folyamatos ráfordításellenére sem.

Tápanyagok mennyiségi elérhetősége alapján érdemes allokálni

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

7

Kényszerfeltételek a herbivoria szempontjából:1. a táplálkozásra/utódnevelésre alkalmas növény megtalálása

orientáció (vizuális – 560 nm, kémiai)

2. a tápnövény elfogadásamagatartás-szintű megfelelés (szenzorikus adekvátság)

repellensektáplálkozást és tojásrakást gátló anyagokattraktánsok és stimulánsok

fiziológiai megfelelés és biokémiai kezelhetőség („nem minden ehető, ami zöld”)

3. optimalizálás a növényalkalmassági hierarchiája szerint

tanulás lehetséges

A burgonyabogár vonzódik színes és kontrasztos objektumokhoz

A nőstény tojásrakási preferenciája és a lárva képessége, hogy adott növényfajokban kifejlődjön, nem korrelál teljes mértékben. A két stádium között nincs információ átvitel.

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

4. ökológiai megfelelésPl. időbeli szinkrónia

5. a növényi táplálék szuboptimálisalacsony emészthetőség (cellulóz, lignin, szuberin stb.)alacsony C:N arányN limitáló

A kis téli araszolólepkelárvakelésének szinkro-nizálása a tölgy rügyfa-kadásával.

Levéltetű növényen. Mézharmat (ürülék) csepp. Igen sok cukrot üritenek.

Szívó szájszervű rovarok testük tömegének 100-1000-szeresét elfogyasztják naponta, hogy a kellő mennyiségű N-hez jussanak. 8

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

A növény-növényevő kölcsönhatása

1. Fitniszt nem érintő („performancia”)kompenzáció

2. Populációdinamikai hatásPl. magpredációKevés a példa a szabályzásra (kizárásos kísérletek,

magszám- és mikrohely-limitáltság elkülönítése)

Feltételezzük,hogy a herbivor hatásaés a növényi produkcióközött elméletileglineáris összefüggésvan.

Lásd a további példákat a ragadozó zsákmány fejezetben (biológiai védekezés behurcolt gyomok ellen).

9

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

10

A növényi herbivor-ellenálló képesség

Abies grandis konstitutiv monoterpenoid összetétele, ha a növény sértetlen (Kontroll), és 14 nappal azután, ha szú-fajokrágása következtében gombafertőzést szenved (Fertőzött).

Különféle mirigyes és horgasvégű szőrök Solanumés Phaseolus növényeken.

A ma már Európában nem élő Hesszeni légy (Mayetiola destructor), amely az USA-ban igen nagy károkat okoz búzában. A rezisztencia-nemesítés folyamán az ember szelektálja az új biotípusokat.

Biotípus és rassz

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria

11

Indukált védelem

Ellenállóképesség létrehozása biotechnológiai úton is lehetséges (pl. Bt-kukorica).

Lásd pl. a sarki nyúl és hiúz ciklus során megváltozó törpe Betula-t, vagy az ábrán a dohánynövény alkaloidtartalmának változását hernyórágás hatására.

Habitat-minőség és növényi ellenálló képesség

„Apparencia”Időbeli és térbeli „megszökés”

pl. Larrea-fajok

Szentesi-Állatökológia-Herbivoria