Konvergente Evolution von Früchten

Howe und Smallwood (1982) geben einen schönen Überblick über die vielen Methoden der Samenverbreitung, die sich in Pflanzen entwickelt haben. Die Bewertung ist breit, aber sie haben einen Abschnitt über Frugivory. Sie heben Hypothesen hervor, die von McKey und Howe und Estabrook entwickelt wurden (siehe Howe und Smallwood für Zitate), die darauf hindeuten, dass Pflanzen eine von zwei Strategien anwenden können.

Eine Strategie ist das „High-Investment-Modell“. Pflanzen investieren viele Ressourcen, um große Samen und nährstoffreiche Früchte zu produzieren. Die Hypothese ist, dass diese Obstsorten dazu neigen, relativ wenige, aber spezialisierte Fruchtfresser anzulocken, die bereit sind, die Energie zu investieren, die notwendig ist, um diese Obstsorten und die damit verbundene Nährstoffbelohnung zu finden.

Die zweite Strategie wird als „Low-Investment-Modell“ bezeichnet. In diesem Modell investieren Pflanzen wenig in einzelne Samen und Früchte, produzieren aber eine Fülle davon. Die Hypothese ist, dass diese Obstsorten von möglichst vielen verschiedenen potenziellen Samenverbreitern gefressen werden. Diese sind in der Regel sehr klein oder stärkehaltig, obwohl sie immer noch so gefärbt sein können, wie Sie es beschreiben.

Auch andere Faktoren spielen eine Rolle. Zum Beispiel neigen tropische Früchte dazu, große Samen und nährstoffreiches Fruchtfleisch zu haben, während gemäßigte Früchte tendenziell kleiner sind und weniger Nährwert bieten. All dies wird in den Kontext der gemeinschaftlichen Diversität von Frugivoren gestellt. Die Abhandlung von Howe und Smallwood war eine interessante Lektüre.

Ein Artikel von Gatier-Hion et al. (1985) untersuchten die Merkmale der Fruchtauswahl und der Mechanismen der Samenverbreitung durch tropische Waldwirbeltiere. Die zeigten die Beziehungen zwischen Fruchtmerkmalen und den entsprechenden Frugivoren. Sie untersuchten 122 verschiedene Obstarten und die Fruchtfresser, die sie verzehrten. Ihre Ergebnisse zeigten, dass Früchte dazu neigten, sich entlang einer von drei Achsen zu trennen:

1. Schwere, aufspringende Früchte mit faserigem Fruchtfleisch und gut geschützten Samen im Vergleich zu leichten, aufspringenden Früchten mit ungeschützten Samen. Viele kleine Früchte sind rot,
2. Viele produzierte Samen (typischerweise die große Indehiszenz) im Vergleich zu wenigen produzierten Samen und
3. Saftige und hell gefärbte Früchte vs. trockene und stumpf gefärbte Früchte.

Die hier gezeigte Abbildung 2 von Gautier-Hion et al. zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen Frugivoren und den Fruchtarten. Beachten Sie, dass kleine Körnerfresser, die Frugivoren sind, keine großen, saftigen Früchte essen. Sie verbrauchen viele kleine grüne oder braune Körner, die leicht zu manipulieren sind und in großen Mengen produziert werden. Eichhörnchen sind ähnlich.

Wie Sie vermutet haben, haben sich also Früchte und Samen als Reaktion auf ihre Frugivoren entwickelt, aber die Früchte haben nicht immer die von Ihnen aufgeführten Merkmale. Ich denke, weiß es aber nicht genau, dass die von Ihnen aufgelisteten Fruchtmerkmale das Ergebnis der Selektion sind, die von den Fruchtfressern angetrieben wird. Die Zucker liefern viel schnelle Energie, die für aktive Tiere notwendig ist. Die Kohlenhydrate bieten wahrscheinlich eine viel größere Nährstoffbelohnung als Salze oder Proteine ​​​​(die ohnehin vorhanden sind). Die Farben können den Früchten helfen, sich vom grünen Laub abzuheben (für Organismen, die nicht rot-grün farbenblind sind). Diese Merkmale bieten wahrscheinlich die größte Belohnung (viel Energie) bei der geringsten Energieinvestition durch den Frugivore (leicht zu finden).

Ich bin durchgehend von natürlichen Bedingungen ausgegangen und nicht von Früchten, die durch künstliche Selektion für den menschlichen Verzehr verändert wurden.

Literatur zitiert

Gautier-Hion, A., et al. 1985. Fruchtmerkmale als Grundlage der Fruchtauswahl und Samenverbreitung in einer Wirbeltiergemeinschaft in tropischen Wäldern. Oecologia 65: 324-337.

Howe, HF und J. Smallwood. 1982. Ökologie der Samenausbreitung. Jahresberichte in Ökologie und Systematik 13: 201-228.

Wie definierst du Obst? Denn wenn Sie einen Samenkörper einer blühenden Pflanze zählen, müssen Sie mehrere Dinge einbeziehen, die allgemein als Gemüse bezeichnet werden, darunter Kürbisse, Zucchini, Kürbis, Gurke, Paprika usw. Und es gibt andere Obstfarben, wie z. B. blaue Beeren. Diese erfüllen alle ähnliche Funktionen für die Pflanze, etwas frisst die Frucht und legt dann die Samen woanders ab.

Wenn Sie eine Frucht durch das definieren, was die durchschnittliche Person Frucht nennt, dann haben Sie die Bevölkerung voreingenommen, weil Menschen in Tausenden von Jahren der Züchtung nach saftig süß schmeckenden Früchten selektiert haben. Menschen mögen große, süß schmeckende Früchte, also haben sie diese Eigenschaften ausgewählt und die meisten Früchte dazu gebracht, diese Eigenschaften zu haben. Wildfrüchte haben wahrscheinlich viel mehr Vielfalt, und es gäbe viel weniger Unterschiede zwischen Obst und Gemüse.