Як запилювачі впливають на еволюцію рослин

Anonim

Як відомо, комахи відіграють фундаментальну роль у запиленні рослин. Бджоли, джмелі, різні комахи та метелики літають від квітки до квітки, несучи пилкові зерна до маточок жіночих особин, забезпечуючи таким чином статеве розмноження.

До цієї картини дослідники з кафедри ботаніки університету Цюріха додали дуже цікавий твір: вони виявили, як запилюючі комахи мають величезний вплив на еволюцію видів рослин.

Зокрема, вони зазначили, як зміна складу комах, що запилюються, впливає на еволюцію характеристик рослин (парфуму та кольору квітів, розмірів рослини) та використовуваної системи з’єднання.

Три групи. Але підемо з порядком. Дослідники спостерігали еволюцію деяких рослин ріпи (Brassica rapa) протягом 9 поколінь поспіль, переконуючись розділити їх за типом запилення. Першу групу запилювали виключно джмелі (Bombus terrestris), другу - за видом махорок (запилювали комах схожими на осів), а для третьої ми перейшли до «ручного» запилення. Колись проаналізовані три групи рослин показали великі відмінності.

Виявлено, що рослини ріпи, запилені джмелями, збільшені, з більш запашними квітами, яскравішими кольорами і, отже, добре помітні запилювачами. З іншого боку, рослини, запилювані маргаритками, були меншими, менш ароматними, і дослідники знайшли чіткі докази самозапилення - механізму, за допомогою якого, за відсутності роботи вектора, пилок переходить безпосередньо від пильниці квітки до стигми.

Image Рослини репи після 9 поколінь запилення лише джмелями (зліва) та лише з верблюдами (праворуч). Зверніть увагу на різні розміри. Якби ви були комахами, ви також знайшли б дуже різні квіти (найбарвистіші та ароматніші) | Гервасі та Щестл / УЖ

Швидка еволюція. Спостереження за такою відчутною зміною лише через дев'ять поколінь здивувало самих дослідників. "Традиційне припущення полягає в тому, що еволюція - це дуже повільний процес", - пояснив Флоріан Щестл, еволюційний біолог університету Цюріха та автор дослідження, опублікованого в Nature Communications. "Зміна різних видів у запиленні популяцій комах у природних умовах існування може спричинити швидку трансформацію рослин".

Особливо цікаво розглянути висновки цього дослідження стосовно великого скорочення кількості комах-запилювачів - таких як, наприклад, бджоли - у багатьох районах через масове використання пестицидів у сільському господарстві.

На думку дослідників, насправді рослини повинні "відкидатися" на інші запилювачі, такі як манни, в результаті чого змінюються їхні характерні риси і надалі розвивається практика самозапилення.

У перспективі це може призвести до чистого зменшення генетичної мінливості рослин, що, таким чином, буде більше піддаватися типовим патологіям роду.