Hoewel ten minste 75% van onze gewassen afhankelijk is van de activiteiten van wilde bestuivers, er is weinig bekend over hun bloemvoorkeuren. Naarmate de wereldwijde populaties van gedomesticeerde bijenbestuivers afnemen, het is van het grootste belang voor ons om te begrijpen welke factoren wilde bestuivers zoals zweefvliegen naar bloemen, en hoe deze voorkeuren verschillen in het licht van veranderingen in het milieu. Nutsvoorzieningen, een team van wetenschappers van Uppsala en Flinders University en het National Center for Biological Sciences (NCBS) hebben ontdekt dat zweefvliegen, een groep generalistische bestuivers, gebruik een combinatie van cues zoals kleur, vorm en geur om bloemen te identificeren.

Jij en ik leven in een zintuiglijke wereld - zien, geluid, aanraking en smaak mengen om ons een gevoel van onze omgeving te geven. Echter, stel je voor dat je de wereld als een vlieg ziet, met een brein zo groot als een speldenknop. Toch slagen veel insecten met minuscule hersenen erin om precies te doen wat wij doen:objecten identificeren zoals een bloem, of een plantje.

Karin Nordström's groep van de Universiteit van Uppsala, Zweden, en Flinders University, Australië, en Shannon Olsson's team van het National Center for Biological Sciences (NCBS) in Bangalore, Indië, zijn al lang geïnteresseerd in hoe insecten, met hun "piepkleine" hersenen kunnen objecten zoals bloemen herkennen. Nutsvoorzieningen, door hun gezamenlijke werk aan zweefvliegen, de twee teams hebben een antwoord gevonden. Deze insecten gebruiken een multimodaal sensorisch mechanisme, met andere woorden, zweefvliegen vereisen een combinatie van aanwijzingen, waaronder vorm, maat, kleur en geur - om bloemen in verschillende omgevingen over de hele wereld te herkennen.

De resultaten van de teams zijn vooral belangrijk met betrekking tot onze schaarse kennis van wat wilde insectenbestuivers naar bloemen trekt. Hoewel ten minste 75% van onze gewassen afhankelijk is van de activiteiten van wilde bestuivers, er is weinig bekend over hun bloemvoorkeuren. Naarmate de wereldwijde populaties van gedomesticeerde bijenbestuivers afnemen, het is van het grootste belang voor ons om de factoren te begrijpen die wilde bestuivers zoals zweefvliegen naar bloemen, en hoe deze voorkeuren verschillen in het licht van veranderingen in het milieu.

Toen Olsson van NCBS contact opnam met haar oude vriend en medewerker Karin Nordström van de Universiteit van Uppsala en Flinders University voor hulp bij het identificeren van een zweefvliegsoort, ze wisten niet dat dit het begin zou zijn van een groot project.

"Ik was gewoon verbaasd, " zegt Nordström. "Dit exemplaar van de zweefvlieg verzameld op een hoogte van 4000 meter in de Himalaya, is dezelfde soort zweefvlieg, Eristalis tenax, die ook in Zweden voorkomt, Duitsland, VS, en Australië, " zij voegt toe.

"De meeste studies over bestuiving zijn klimaat- of gebiedsspecifiek, dus het is moeilijk te voorspellen of de voorkeuren van bestuivers voor bloemen in, zeg Noord-Amerika, relevant zijn voor Europa of Azië, " zeggen Olsson en Nordström. "Omdat we niet alleen verschillende omgevingen hebben onderzocht, maar eigenlijk verschillende continenten, onze studie test deze veronderstelling rechtstreeks, " voegen ze eraan toe.

Het werk van de onderzoekers begon met het verzamelen van observaties over het gedrag van zweefvliegen in drie van de natuurlijke habitats van deze insecten:het tropische Bangalore, alpine Sikkim, en halfboom Uppsala. Dit hielp hen gegevens te verzamelen over de kenmerken van bloemen die zweefvliegen aantrekkelijk vonden en die welke ze onaantrekkelijk vonden. Van een "statistische soep" van al hun bevindingen, het team verzamelde vervolgens informatie over de functies die zweefvliegen het aantrekkelijkst en minder aantrekkelijk leken te vinden. Met behulp van de resultaten van hun statistische analyses, de onderzoekers modelleerden vervolgens een set hypothetische bloemen, wiens aantrekkelijkheid voor zweefvliegen vervolgens werd getest in Bangalore, Sikkim en Uppsala.

De experimenten met de kunstmatige modellen geven aan dat zweefvliegen de voorkeur geven aan bepaalde combinaties van bloemkenmerken in specifieke omgevingen. Bijvoorbeeld, bloemmodellen van kleine blauwe modellen met een specifieke geur waren zeer aantrekkelijk voor zweefvliegen in Bangalore, maar niet zo in Sikkim of in Uppsala.

"Dit is heel belangrijk, " zegt V.S. Pragadeesh, een student uit het laboratorium van Olsson die bij het onderzoek betrokken was. "Het betekent dat bestuivers specifieke voorkeuren hebben voor bloemen op specifieke plaatsen. Zonder deze signalen, zweefvliegen herkennen bloemen misschien niet als bloemen, " hij zegt.

"Onze modellen waren geen nabootsers van bloemen of kunstaas - ze gebruikten alleen combinaties van signalen die op basis van onze analyse waren bepaald. Sommige van onze kunstbloemen waren aantrekkelijk in alle omgevingen, ondanks dat er geen beloning is of zelfs lijkt op een echte bloem, ", zegt Nordström.

Robert Raguso, een gedragsecoloog van de Cornell University, niet betrokken bij dit onderzoek, is enthousiast over de unieke en creatieve benadering van de auteurs bij het "interviewen" van zweefvliegen. "Ik respecteer de multimodale benadering die in dit document wordt gevolgd en zou graag zien dat het soortgelijke studies genereert, ofwel met verschillende focale bestuivers of met meerdere bestuiversklassen die dezelfde bloemenmarktplaats delen, " hij voegt toe.

Olsson en Nordström hopen hun onderzoek voort te zetten naar hoe zweefvliegen en andere algemene bestuivers bloemen waarnemen, en de factoren die de voorkeuren van deze bestuivers beïnvloeden.

"We willen heel graag onderzoeken hoe netwerkinteracties de aantrekkingskracht van bloemen kunnen beïnvloeden. als er veel andere bloemen in de buurt zijn, of vele andere bestuivers, heeft dit invloed op de aantrekkelijke aanwijzingen?" vraagt ​​Nordström. "Hoe codeert de hersenen voor bloemobjecten? Zijn er 'bloemneuronen' in de hersenen? Hoe kunnen zweefvliegen deze multimodale input begrijpen? Dit zijn enkele van de vragen waar we graag aan willen werken, " zij voegt toe.

Olsson voegt eraan toe dat hun bevindingen belangrijke implicaties kunnen hebben voor het vaststellen van plantstrategieën die bestand zijn tegen veranderingen in het milieu. "We moeten bestuiving echt gaan begrijpen als een wereldwijde ecologische dienst. Veel insecten zijn over de hele wereld te vinden, en het begrijpen ervan over de continenten heen is essentieel, niet alleen voor onze eigen voedselzekerheid, maar, Ik geloof, voor de toekomst van deze planeet", zegt ze.

Het werk dat in dit artikel wordt beschreven, zal worden gepubliceerd in een paper met de titel "In situ modellering van multimodale bloemenaanwijzingen die wilde bestuivers aantrekken in verschillende omgevingen", in het journaal PNAS .