סמינריון בנושא:ARACEAE - משפחת הלופיים

האם קיים קשר בין יצירת חום במינים :שאלת המחקר שונים ממשפחת הלופיים להאבקה?

מגישה: דפי שמיע’99 אפריל

יצירת חום בלופיים

פויקילותרמיים

הומויותרמיים

בע”ח שטמפרטורת הגוףשלהם שווה בקירוב רב לטמפרטורת הסביבה

ואינה מווסתת.

בע”ח שהטמפרטורה הפנימית שלהם נשארתקבועה לערך - מווסתת.

- מבחינת טמפרטורת הגוף ומשק החום אנו מבחינים בשתי קבוצות של בע”ח

- עולם הצמחים מתנהג בדומה לבע”ח הפויקילותרמיים - טמפרטורת הצמח משתנה

בהתאם לתנודות בטמפרטורת הסביבה.

הצמחים חסרים, בדרך- כלל, מנגנונים שיכולים להעלות את טמפרטורת גופם במידה

ניכרת ביחס לסביבה.

- במספר תפרחות השייכות למשפחת הלופיים נצפתה תופעה מיוחדת במינה והיא:

העלאה ניכרת בטמפרטורה כתוצאה מתהליכי חילוף חומרים.

- קיימים מספר מינים שהפרש הטמפרטורה שלהם בינם לסביבה מגיע

מעלות. 15עד לכדי

התפרחת חלקי

עוטף ציר של תפרחת הנושא פרחים רבים. - מתחל

החלק העליון במתחל הנפרש כמפרש גדול ובולט למרחוק. - טרף המתחל - מפרש

השזרה מורכבת מפרחים קטנטנים, חלקם מנוונים. בבסיס השזרה מצויים פרחים- שזרה נקביים ופרחים זכריים.

פרחים הנמצאים בבסיס השזרה הפרחים הנקביים פורחים - פרחים נקביים וזכרייםמוקדם יותר מהפרחים הזכריים )בכך נמנעת האבקה עצמית(. לפרחים אלו, לרוב,

חסר עטיף.

בין הפרחים הנקביים לזכריים וגם מעל לפרחים הזכריים קיימים זיפים,- זיפים זיפים אלו היו פרחים בעבר אך התנוונו והפכו לזיפים.

האזור התחתון במתחל העוטף את התפרחת עצמה, צורתו דומה לכד. תפקידו של - כד

הכד הוא להגן על הפרחים הנקביים והזכריים וליצור מעין מלכודת לחרקים מאביקים.

חתך בתפרחת של לוף.בתמונה רואים היטב את

הפרחים הנקביים והזכרייםוביניהם זיפים.

- גדל במרכז לוף ירוקהארץ ובצפונה.

התפרחת האבקת דרך .המתחל נפרש בהדרגה ויוצר מעין משטח נחיתה לחרקים מעופפים. 1

בזמן פרישת המתחל האלה משחררת ריחות חריפים. ריחות אלו דומים לריחות. 2של פירות תוססים וגללי יונקים. חרקים מריחים ריחות אלו ומגיעים לצמח.

בשלב הזה מבשילים הפרחים הנקביים הנמצאים בבסיס השזרה והפרחים הזכריים עדיין סגורים.. 3

החרקים המגיעים לצמח, נוחתים על המפרש וחודרים לכד אל הפרחים הנקביים. הצלקות של. 4העליים מוכנות לקבלת האבקה.

החרקים מנסים להשתחרר מהכד אך אינם מצליחים. יום למחרת, לערך, הפרחים הנקביים נובלים. 5ואז הפרחים הזכריים פורחים וכל האבקה מהפרחים הזכריים נושרת ו”מלכלכת” את החרקים.

.לאחר שאבקת הפרחים הזכריים נשרה הכד נפתח והחרקים יוצאים ומחפשים פרח צעיר יותר להאביק

**תופעה זו של הבשלה מוקדמת של האברים הנקביים בהשוואה לאיברים הזכריים. בזכות תופעה זו נמנעת האבקה עצמית בתפרחות הלופיים.פרוטוגניהקרויה בשם

תהליך התחממות תפרחות הלופיים

- ההתחממות בלופיים מתרחשת בעת הפריחה.

- עוצמת ההתחממות מבוקרת ע”י טמפרטורת הסביבה.

- בשיא ההתחממות קצב הפעילות המטבולית גבוהה מאוד.

- מקור האנרגיה להתחממות הצמח הוא מאגר של עמילן או של שומן.

- תהליך הנשימה מכונה “תהליך שאינו רגיש לציאניד”

( Cyanide Insensitive Respiration)

- שיאי ההתחממות במיני הלופיים השונים תואמים, כפי הנראה, את מועדי פעילות

החרקים המאביקים, והם מקבילים לשיאים בנידוף חומרי הריח מהאלה.

:מיני הלופיים בישראל שתפרחתם מתחממת הם

לוף מנומר לוף ארצישראלי

לולינית מעובה

אחילוף קטן

הלוף בתפרחות הטמפרטורה לעליית אפשריות סיבות מספר

: באזורים מושלגים החרקים נהנים הקדמת פריחה וסיוע למאביקים- מחום התפרחת ומסייעים לצמח בתחרות על חרקים מאביקים.

מאוד חום התפרחת מסייע לחרקים בהבשלת תאי המין שלהםבאזורים קרים- ומגביר את פעילותם. ) בישראל ובאזורים חמים נוספים גורם זה אינו חיובי והוא

רק יכול לקצר את תוחלת חיי החרק(.

- מינים המואבקים ע”י יבחושים מושכים אליהם את נקבות היבחושיםמשיכה- המזהות את הלופיים בגלל פליטת החום. נקבות אלו נמשכות בדרך- כלל ליונקים

הומיאותרמיים המפיצים חום ומוצצות את דמם.

- מרבית המאביקים של הלופיים ניזונים מחומר אורגני מפורק אשרחומר אורגניפולט חום רב לסביבה.

יבחוש הכחלוןקצרחפית הפגרים

תסיסנית המחקר

מספר מינים המאביקים את הלופיים

שני המאמרים אותם קראתי ואליהם :אתייחס הם

פליטת חום באלוקאציה אודורה )לופיים( ותפקידם של חרקי

הקלוקאציומיה

)סדרת הזבובאים: זבובי תסיסה( בהאבקה זרה.

Thermogenesis of Alocasia odora )Araceae( and the Role of

Colocasiomyia Flies ).Diptera: Drosophilidae( as Cross pollinatirs

ייצור חום והאבקה זרה בכרוב המבאיש ניבלית רמיפוליוס )לופיים(Heat - production and cross- pollination of the

(Asian skunk cabbage Symplocarpus renifolius )Araceae.

SIMPLOCARPUSRENIFOLIUS

Alocasia

1מאמר המחקר נערך במזרח הרחוק-

ומיני המאביקים היו מקבוצתAlocasia odora- מין הלוף הנבדק היה: אלוקאציה אודורה

קולקאציומיה.כפולי הכנף - זבובי תסיסה מסוג

- מין לוף זה גדל באוקינוואה ובטיאוון, ומיני זבובים אלו נמצאים ביערות הגשם של אסיה הטרופית

והסוב טרופית.

- בין מין לוף זה למיני המאביקים קיים שיתוף פעולה שחוקרים אחדים אף הגדירו אותו כקואבולוציה.

.במאמר זה נבדק הקשר בין התחממות התפרחות של מין לוף זה לבין זמני ביקור המאביקים

ניסויים:3כדי לבדוק השערה זו נערכו

נלקחו שתי תפרחות צעירות של א. אודורה ונמדדה הטמפרטורה בשלושה חלקים בדיקת הטמרטורה:. 1

של התפרחת: באלה, בחלק הזכרי ובחלק הנקבי ע”י החדרת מד-חום טרמי. טמפרטורת הסביבה נמדדה גם כן.

26 תפרחות הנמצאות בשלב הנקבי ו-27: נאספו מספר מיני הזבובים שביקרו בתפרחת. 2

תפרחות הנמצאות בשלב הזכרי. הפרטים כוסו ברשת גזה ונכרתו מגבעוליהן. הזבובים בתפרחת הורדמו

. הזבובים נספרו ומינם נבדק במעבדה.CO2בעזרת

תפרחות ברשת גזה כדי למנוע חדירת חרקים.46: בשלב הניצן נעטפו בדיקת האבקה עצמית. 3

תפרחות התפתחו.לאחר חודשיים וחצי 7 תפרחות לאחר שפרחו, ו- 39 מתוכם נבלו או התייבשו

נאספו הפרות ונספרו הזרעים המפותחים והבלתי מפותחים.

תוצאות. מדידת חום בשלושת חלקי התפרחת:1

א. הובחנה פליטת חום בכל שלושת חלקי התפרחת.

מעלות יחסית לטמפרטורת הסביבה. 2ב. בחלק הנקבי הטמפרטורה עלתה בכ-

עליית הטמפרטורה הייתה בו זמנית עם פרישת המתחל והפצת ריח חזק.

ג. נצפו זבובים רבים שנמשכו אל התפרחת הנקבית בערבו של היום הראשון.

ד. שלא כמו בחלק הנקבי, החלק הזכרי והאלה פלטו חום בצורה מרשימה. עליית

מעלות. בשיא עליית 6הטמפרטורה המקסימלית בחלקים אלו הגיעה עד לכדי

הטמפרטורה, אבקה השתחררה מהמאבקים והשלב הזכרי החל- המחצית העליונה של

המתחל נפתחה לרווחה וצווארו נסגר בחוזקה.

מודגמות בטבלאות הבאות:3 ו 2תוצאות מחקרים

2מחקר

תפוצת מין זה היא במזרח צפון אמריקה ובמזרח אסיה.ניבלית רמיפוליוס.המין שנבדק במאמר זה הוא -

- התפרחות של סוג זה פורחות מיד לאחר הפשרת השלגים באביב המוקדם, כאשר טמפרטורת האוויר

היא לרוב מתחת לנקודת הקיפאון.

- בזמן הפריחה קצב הנשימה מתגבר ובעקבותיו טמפרטורת התפרחת עולה.

מקום המחקר היה בצפון יפן, אדמת בית הגידול מכוסה בשלג מנובמבר עד אפריל, ואז מוצפת במי שלגים

באביב. מין לוף זה פורח מאמצע אפריל לאמצע מאי. מטרת מחקר זה הייתה לחקור את סיבת פליטת החום מהתפרחת.

השערות:3לאור נושא המחקר הועלו

א. התנגדות לקפיאה.

ב. הארכת זמן האבקה.

ג. חיקוי ריחות של גללי יונקים ונבלות למשיכת מאביקים.

ניסויים:3כדי לבדוק השערות אלו נערכו

צמחים שבקעו 22: סומנו בדיקת הפנולוגיה וטמפרטורת החום של התפרחות. 1

מבעד לשלג, נצפתה הפנולוגיה שלהם כל יומיים עד לסיום מועד הפריחה.

נמדדה טמפרטורת האוויר ופני השטח של התפרחת בעזרת מד-חום אלקטרוני דיגיטלי.

הטמפרטורות

ימים.10נמדדו במשך

מהם לא נגעו, 30 צמחים ע”י רשת פלנקטון. ב- 99 נעטפו :כמות הפרות המתפתחיםב.

הואבקו20

צמחים הואבקו בהאבקה זרה באופן מלאכותי.49 בהאבקה עצמית מלאכותית ו-

ביוני נבדקה נשיאת הפרי של כל הצמחים.22ב-

ימים 3 גבעולי תפרחות כל 15 נבדקו :דגימת חסרי החוליות שהתארחו בתפרחותג.

16מה-

למאי ונאספו מהם כל החיות שהתארחו בתפרחות.15 לאפריל ועד ה-

בנוסף נרשמו גם השלב המיני של כל צמח.

תוצאות התפרחות22 לכל תפרחת מבין פנולוגיה וטמפרטורת החום של התפרחות:א.

פרחים.100 שנבדקו היו כ-

יום וניתן לחלקה לשלושה שלבים מיניים:40 עד 15 תקופת הפריחה שלהם נמשכה מ-

שלב נקבי

שלב דו-מיני

שלב זכרי

בתקופת הפריחה, הפיקו התפרחות חום, במיוחד בשלב הנקבי והדו- מיני. בשלבים אלו

. כתוצאה מעליית 14.7C - 3הפרשי הטמפרטורה בין התפרחת לסביבה הייתה בין

הטמפרטורה נודפו ריחות הדומים לריח של נבלות.

( לא הצליחו להבשיל פרות.%96.7 ) 29 צמחים שכוסו בשק 30ב. מתוך

( לא הבשילו כלל ואילו בצמחים%95 )19 הפרחים שהואבקו עצמית מלאכותית 20מתוך

העמידו פרות בשלים.49( מתוך %77.6 ) 38שהואבקו בהאבקה זרה מלאכותית

תוצאות מחקר זה מובאות בטבלה הבאה: ג.

דיון. בשני המחקרים הוכח כי טמפרטורת התפרחת הייתה גבוהה בכמה מעלות1

מטמפרטורת הסביבה, דבר המביא לנידוף ריחות חזק ולמשיכת חרקים.

. בשני המחקרים הוכח באופן חד משמעי כי מספר הפרות שהבשילו כתוצאה2

מהאבקה עצמית היה נמוך מאוד בהשוואה להאבקה זרה.

. בשני המחקרים נראה כי מספר המאביקים שהגיעו אל הפאזה הזכרית היה גבוה3

ממספר המאביקים שהגיעו לפאזה הנקבית, דבר המראה כי המאביקים, 2כמעט פי

בכל זאת, נמשכים לאבקה ולא לחום ולריחות חריפים.

נבחרת ביבליוגרפיה

.85-77 ע”מ 10. רותם רמיה מימקרי ופרזיטיות בהאבקה. 1983. דפני, א. 1

.37-34. מדע ל”ג תפרחות הלופיים החמות. 1989. גלילי,י; כח, י; 2

3( .Uemura;-s;Ohkawara;-K.;Kudo;-G;Wada;-n.;Higashi;-S.

)1993 .Heat- production and cross - pollination of the Asian skunk

cabbage (Symplocarpus renifolius )Areceae

Am-j-bot. Columbus; ohio: Botanical Society of America. June.v.80(

p.640-635

4 .Yafuso;-M. )1993( Thermogenesis of Alocasia adora )Araceae( and

(the role of Colocasiomyia flies )Diptera: Drosophlidae

as cross-pollination.

לאינטרנט קישורים

הלופיים תמונות של משפחת

הלופיים אתרים בנושא מאביקי