Z artykułu dowiesz się m.in.:

• jakie owady odwiedzają kwiaty i czy mogą stanowić konkurencję dla pszczoły miodnej;
• co wpływa na zachowanie owadów na kwiatach;
• co to są sieci zapyleń i dlaczego warto o nich pamiętać w kontekście wydajnej gospodarki pasiecznej.

Odwiedziny na kwiatach – owady, rośliny i sieci zapyleń

W generowaniu i utrzymywaniu różnorodności biologicznej ekosystemów lądowych istotną rolę pełnią sieci pokarmowe, których specjalnym typem są relacje roślin i ich zapylaczy. Zazwyczaj obejmują one dziesiątki czy nawet setki gatunków tworzących złożone sieci wzajemnie korzystnych interakcji. Wszystkie te zależności bada ekologia zapylania roślin. To właśnie z jej zdobyczy możemy korzystać, projektując pastwiska pszczele i ogrody miododajne wspierające owady zapylające.

Fot. Maria Janicka

Wyniki różnych badań pokazują, że im więcej jest kwiatów, tym pojawia się więcej gatunków owadów i wzrasta liczba ich wizyt. O bogactwie organizmów odwiedzających zbiorowiska półnaturalne świadczą notowania z lat 50. i 60. XX w., kiedy to w parkach narodowych południowej Polski na przełomie lipca i sierpnia stwierdzano od 150 do 500 osobników trzmieli na 100 m² kwitnącej łąki. Wyobraźnia podsuwa obraz niezwykłej, pachnącej, kipiącej kolorami polany, pełnej brzęku różnych stawonogów związanych ze słodyczą oferowaną przez rośliny – tzw. gości kwiatowych. Wśród naszych rodzimych owadów odwiedzających kwiaty 47% stanowią błonkówki (Hymenoptera), 26% muchówki (Diptera), 10% motyle (Lepidoptera) i ok. 15% chrząszcze (Coleoptera). Ostatnie 2% to przedstawiciele różnych grup: pluskwiaki, sieciarki, skorki, chruściki i inne. Do owadów najlepiej przystosowanych do współżycia z kwiatami należą motyle i błonkówki, zwłaszcza pszczoły.

Owady odwiedzające kwiaty

Chrząszcze

Chrząszcze chętnie odwiedzają kwiaty, by pożywić się pyłkiem i delikatnymi tkankami okwiatu (płatkami, słodkimi ciałkami jadalnymi), ale tylko niektóre pełnią funkcję zapylaczy: m.in. strangalia plamista (kózkowate), zmięk żółty (omomiłkowate) i schylik (miastkowate). Mają one przystosowania pozwalające na sięganie w głąb kwiatu: ruchliwość, wąskie ciało i wydłużoną ku przodowi głowę o dużej ruchomości oraz pęczki włosków na języczkach i żuwkach, które ułatwiają zlizywanie nektaru. Odwiedzają często rośliny z rodziny selerowatych, różowatych, jaskrowatych, astrowatych i grzybieniowatych.

Motyle

Motyle wybierają określone grupy kwiatów (kierując się m.in. ich kolorem). Dzięki swoim długim ssawkom mogą spijać nektar nawet z bardzo głęboko ukrytych miodników (inaczej nektarników). Podczas wizyty na kwiecie ziarna pyłku oprószają oczy, owłosione ciało i ssawkę owada, a następnie wraz z nim wędrują na kolejne rośliny.

Pszczoły

Są ściśle związane z pokarmem kwiatowym. Ta grupa zapylaczy ma specjalne urządzenia ułatwiające przenoszenie pyłku (włoski na ciele, specjalne szczecinki i koszyczki na odnóżach), a wiele gatunków cechuje przywiązanie do jednego gatunku lub grupy gatunków roślin. Spośród wszystkich zapylaczy największe znaczenie ma pszczoła miodna, głównie dzięki prowadzeniu masowego oblotu kwiatów, dużej wierności kwiatowej¹ i przywiązaniu do miejsca, w którym znajduje się źródło pokarmu. Tego typu stałość kwiatowa obserwowana jest też u innych pszczół socjalnych i samotnych.

Z rzędu błonkówek gośćmi kwiatowymi są też różni przedstawiciele rośliniarek (np. z rodziny pilarzowatych), owadziarek (np. gąsiennicznikowate) i żądłówek (nastecznikowate, smukwowate, złotolitkowate, grzebaczowate, osowate i pszczoły).

Muchówki

Rząd ten obejmuje kilka rodzin owadów kwiatolubnych. Są to głównie bzygowate i bujankowate oraz niektóre wyślepkowate, rączycowate, muchowate, ścierwicowate czy ziemiórkowate. Bzygowate cechuje specjalnie wykształcony narząd gębowy i zwinność lotu. Są one szybkie i zwrotne. Jak pisze prof. Wojtusiakowa „potrafią, lecąc z pełną szybkością, zatrzymywać się nagle nad kwiatem, utrzymać się w powietrzu, wibrując skrzydłami dłuższą chwilę”. Przypominają wówczas kolibry. W przypadku bzygowatych obserwuje się również rodzaj stałości kwiatowej. Te cechy sprawiają, że są one najważniejszymi konkurentami dla pszczół i motyli. Należą tu np. bzyg prążkowany i trzmielówka leśna.

Co wpływa na zachowanie owadów na kwiatach?

Złożoność systemów biologicznych jest ogromna, a owady przejawiają różne typy zachowań, na które wpływa wiele nakładających się na siebie cech i czynników. Zależą one od wielkości i budowy ciała owada, jego behawioru², zwłaszcza stylu furażowania, czyli poszukiwania i zdobywania pokarmu oraz preferencji pokarmowych i strategii ekologicznej. Niektóre poruszają się szybko, gwałtownie i na krótko przysiadają na kwiecie (muchówki), inne szybują zwolna i sączą długo nektar (paź królowej), jeszcze inne zawisają w powietrzu jak kolibry (muchówki z rodziny bzygowatych). To przekłada się na tempo wizytowania kwiatów. Na długość odwiedzin mogą wpływać interakcje z innymi organizmami (np. szybsze przemieszczanie się na jasnych kwiatach, by uniknąć potencjalnego zagrożenia ze strony drapieżników, reakcja na konkurentów). Owady odżywiające się pyłkiem i nektarem tych samych roślin konkurują między sobą o pokarm, a intensywność tych oddziaływań zależy od gatunków wchodzących w interakcje.

Rys. Mariusz Uchman

Odwiedziny na kwiatach Ojcowskiego Parku Narodowego

Malownicze doliny Ojcowskiego Parku Narodowego zachęcają do eksploracji przyrodniczych, a lato 2017 r. wyjątkowo sprzyjało bogactwu owadów. W tym czasie zastosowano tzw. koszenie etapowe, dzięki czemu w różnych miejscach powstały arowe enklawy kwitnącej roślinności wśród skoszonych łąk. We wspomnianych płatach kwitło dwanaście gatunków, a dziewięć z nich występowało obficie i przyciągało liczne owady. Do roślin tych należały: ostrożeń warzywny Cirsium oleraceum i pępawa dwuletnia Crepis biennis z rodziny astrowatych Asteraceae, mięta długolistna Mentha longifolia (jasnotowate Lamiaceae), bodziszek błotny Geranium palustre i łąkowy G. pratense (bodziszkowate Geraniaceae), barszcz łąkowy Heracleum sphondylium i świerząbek korzenny Chaerophyllum aromaticum (selerowate Apiaceae), przytulia czepna Galium aparine (przytuliowate Rubiaceae) i koniczyna biała Trifolium repens (bobowate Fabaceae).

Analiza sieci zapyleń

Obserwacje odwiedzin kwiatów przez owady na łące, w ogrodzie, w lesie liczą setki, a nawet tysiące unikatowych par. Do opisu tak niezwykłego bogactwa zależności służy m.in. analiza sieci wywodząca się z teorii grafów (patrz Ilustr. 1–4, oprac. red.). Sieć zapyleń jest tworzona przez zbiór węzłów – gatunków roślin i ich zapylaczy, między którymi są nawiązywane połączenia. W analizie sieci używa się parametrów matematycznych, takich jak: wskaźnik powiązań – udział istniejących połączeń w stosunku do wszystkich możliwych w danej sieci (gdy ulega zwiększeniu, oznacza to, że np. poszczególne gatunki owadów zaczynają się łączyć z większą liczbą gatunków roślin); stopień węzła – liczba jego połączeń z innymi węzłami; siła połączenia – określa liczbę odwiedzin itp.; siła węzła – suma sił wszystkich jego połączeń; średnia siła węzłów.

Takie układy ekologiczne mają kilka wspólnych cech, m.in. asymetrię, zagnieżdżenie i modularność. Załóżmy, że pewien gatunek owada jest przystosowany do zapylania jednego gatunku rośliny, natomiast roślina ta ma też wielu innych zapylaczy. Oznacza to, że wzajemne oddziaływanie gatunków w danej parze nie odbywa się z taką samą siłą w obie strony. Zależność tę opisuje asymetria sieci. Z asymetrią łączy się tzw. zagnieżdżenie, pokazujące, w jakim stopniu gatunki wyspecjalizowane nawiązują połączenia z gatunkami będącymi generalistami. Sieci silnie zagnieżdżone mają wiele takich połączeń. Kolejną cechą jest modularność: w graficznych przedstawieniach interakcji widoczne są zbiory gatunków o większej liczbie i wysyceniu powiązań, które tworzą niewiele połączeń z gatunkami z innych grup. Są to tzw. moduły.

Ilustr. 1. Graf to zbiór wierzchołków (na rysunku przedstawione w postaci kropek) , które mogą być połączone krawędziami.

Ilustr. 2. Krawędzie łączące wierzchołki.

Ilustr. 3. Krawędzie mogą być wielokrotne i mogą mieć początek i koniec przy tym samym wierzchołku.

Ilustr. 4. Rysunek grafu to tylko jedna z jego wielu reprezentacji graficznych. Każdy graf można przedstawić na wiele sposobów.

Opracowano na podstawie: https://pages.mini.pw.edu.pl/~kaczmarskik/MiNIwyklady/grafy/grafy.html

Zakończenie

Bazując na spostrzeżeniach wielu badaczy, można stwierdzić, że warto projektować pszczele pastwiska tak, by były bogate w rośliny o rozmaitej wielkości i budowie kwiatu (należące do różnych rodzin botanicznych). Takie miejsca zapewnią pożywienie różnym grupom owadów, uwzględniając w pełni ich preferencje pokarmowe i umożliwiając w pewnym stopniu podział zasobów. Pomogą nam w tym obserwacje w naturze oraz pielęgnacja i ochrona dobrze zachowanej, bogatej, różnorodnej roślinności.

1 - Wierność kwiatowa – skłonność do odwiedzania przez owada kwiatów o tej samej budowie (np. tego samego gatunku), mimo iż inne również są dostępne.

2 - Behawior – zachowanie; reakcje na bodźce płynące ze środowiska.

Dr Maria Janicka
Narodowa Kolekcja Bioróżnorodności IB PAN
Instytut Botaniki im. W. Szafera PAN
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Literatura

Banaszak J., Ekologia pszczół, PWN, Warszawa-Poznań 1993.

Bascompte J., Jordano P., The structure of plant-animal mutualistic networks [w:] Ecological networks, red. M. Pascual, J. Dunne, Oxford University Press, Oxford US 2006.

Celary W., Flaga S., Pszczoły dziko żyjące (Hymenoptera: Apoidea: Apiformes) - klucz do rozpoznawania rodzin i rodzajów pszczół wraz z ich charakterystyką, Zespół Parków Krajobrazowych Województwa Małopolskiego, Kraków 2015.

Dylewska M., Badania kwiecistości łąk i rola trzmielowatych Bombini przy prowadzeniu czynnej ochrony zbiorowisk nieleśnych w parkach narodowych południowej Polski, „Chrońmy Przyrodę Ojczystą” 2004, nr 60(6).

Forup M. L, Memmott J., The restoration of plant-pollinator interactions in hay meadows, “Restoration Ecology” 2005, nr 13(2).

Goldstein J., Zych M., What if we lose a hub? Experimental testing of pollination network resilience to removal of keystone floral resources, “Arthropod-Plant Interactions”

2016, nr 10(3).

Janicka M., Zróżnicowanie roślinności łąkowej w Ojcowskim Parku Narodowym i jej przemiany w ciągu 50 lat, Rozprawa doktorska, Uniwersytet Jagielloński, Kraków 2016.

Jankowska K., Witkowski Z., Succession of plants and weevils (Coleoptera, Curculionidae) on an unmowed meadow Arrhenatheretum elatioris in the Ojców National Park, “Phytocoenosis” 1977, nr 7(1/2/3/4).

Jennersten O., Flower visitation and pollination efficiency of some North European butterflies, “Oecologia” 1984, nr 63.

Jędrzejewska-Szmek K., Zych M. 2012. Zaplątani w sieci mutualistycznej. Kosmos. Problemy Nauk Biologicznych 61(3): 517–527.

Podręcznik najlepszych praktyk ochrony owadów, red. W. Mazur, Wyd. Centrum Koordynacji Projektów Środowiskowych, Warszawa 2014.

Poschlod P., Bonn S., Changing dispersal processes in the central European landscape since the last ice age: an explanation for the actual decrease of plant species richness in different habitats? “Acta Botanica Neerlandica” 1998, nr 47(1).

Roguz K., Zych M., Gatunki obce i inwazyjne w mutualistycznych sieciach zapyleń [w:] Inwazyjne gatunki obcego pochodzenia zagrożeniem dla rodzimej przyrody, red. L. Krzysztofiak, A. Krzysztofiak, Wyd. Stowarzyszenie „Człowiek i Przyroda”, Krzywe 2015.

Ruszkowski A., Jabłoński B., Rośliny pokarmowe pszczół, Wyd. Zarząd Główny PKE, Kraków 2000.

Szafer W. Statystyka kwiatów w zespołach roślinnych, „Sprawozdania Komisji Fizjograficznej PAU” 1927, t. 62.

Wojtusiakowa H., Zapylanie kwiatów przez owady, czyli entomogamia [w:] Kwiaty i zwierzęta. Zarys ekologii kwiatów, red. W. Szafer, PWN, Warszawa 1969.

Zych M., Czy duże kwiatostany są atrakcyjniejsze? Co wpływa na częstość wizyt owadów na kwiatach Heracleum sphondylium (Apiaceae)?, Materiały z sesji: 15 lat Wigierskiego Parku Narodowego, “Rocznik Augustowsko-Suwalski” 2004, t. 4.

Zych M., Stpiczyńska M., Jakubiec A., It takes a flower and a bee to make a meadow: mutualistic plant-pollinator interactions are crucial for plant biodiversity conservation, Proceedings of the 4th Global Botanic Gardens Congress, June 2010.

Zych M., Goldstein J., Roguz K., Stpiczyńska M., The most effective pollinator revisited: pollen dynamics in a spring flowering plant, “Plant-Arthropod Interactions” 2013, nr 7.

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"