Когда оба партнера извлекают выгоду из отношений - будь то муж и жена или опылитель и цветок - такие отношения известны как мутуализм. Но иногда партнеры не выполняют свою часть сделки, но при этом пожинают плоды. Исследование, проведенное в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме и опубликованное в журнале Ecology Letters, показало, что, если неверные партнеры не будут строго наказаны другим членом отношений, измена может стать более распространенным явлением.
«Мутуализм инжира является одновременно поставщиком ключевых ресурсов для тропических лесов (фиговые деревья плодоносят круглый год) и фантастической модельной системой для понимания стабильности мутуализма», - сказала Шарлотта Джандер, автор исследования и постдокторант. научный сотрудник Музея сравнительной зоологии Гарвардского университета, которая проводит полевые исследования на острове Барро-Колорадо в Панаме.
Взаимодействие между фиговыми деревьями и крошечными осами, которые их опыляют, является одним из самых тесных партнерских отношений на Земле. Каждый вид инжира зависит только от одного или двух видов ос, которые оплодотворяют его семена, в то время как оса полностью полагается на инжир как на волшебный дом, который обеспечивает убежище и пищу для своих детенышей.
Самка осы опыляет крошечные цветы внутри полого плода инжира, а затем откладывает яйца в некоторые из развивающихся семян. Вылупившиеся личинки питаются некоторыми семенами, но оставляют достаточно, чтобы дерево могло воспроизводить себя. После того, как личинки превращаются во взрослых особей, самцы и самки ос спариваются внутри инжира. Затем самки собирают пыльцу с цветов внутри инжира, летят к другому фиговому дереву, где опыляют его цветы и откладывают яйца в его семена, чтобы начать цикл заново.
Некоторые самки, однако, не несут пыльцы и не опыляют фиги, в которые они входят, даже если они откладывают яйца в цветы. Инжир мстит за эту двуличность: он может сбросить неопыленный инжир, убивая содержащихся в нем личинок ос, а потомство ос от неопыленного инжира может быть меньше и меньше, чем от опыленного инжира. Процент ос, не несущих пыльцы, значительно варьируется среди видов. Точно так же некоторые виды инжира более сильно дискриминируют мошеннических ос, чем другие виды инжира.
Но если фиги наказывают ос-мошенников, возникает загадка: почему мошенники не уничтожаются полностью? Исследователи использовали данные о четырех видах инжира и осах-опылителях из долгосрочных исследований на исследовательской станции STRI в Барро, Колорадо, чтобы проанализировать факторы, которые объясняют постоянство мошенничества и почему процент мошенников различается между видами. У четырех видов ос, включенных в это исследование, процент мошеннических ос колебался более чем в 10 раз, от 0,3 до 5 процентов.
У трех видов инжира, которые строго наказывали отказ от сотрудничества, процент неопыляющих ос в популяции был очень низким и мог быть объяснен редкими мутациями. Отбор мошенников, по-видимому, настолько силен, что большинство из них неспособны воспроизвести и передать это поведение следующему поколению. Вместо этого мошенники в каждом поколении, скорее всего, являются потомками не-мошенников, но с мутациями, которые сделали их неспособными к сотрудничеству.
Напротив, у одного вида инжира, который не так строго наказывал мошенников, процент мошеннических ос был намного выше. Осы, которые не собирают и не переносят пыльцу, имеют преимущество во времени и энергии по сравнению с теми, кто это делает. Например, меньший вес может позволить им летать дальше и увеличить вероятность найти принимающую смоковницу. Этих преимуществ, очевидно, достаточно, чтобы мошенники увеличили свою популяцию до процента, наблюдаемого в этой области.
«Это исследование представляет собой довольно редкое сочетание теории, параметризованной с данными, собранными в полевых условиях», - сказал Джандер. «Многие исследователи задаются вопросом, как низкокачественные партнеры могут сохранять мутуализм при эффективных санкциях хозяина. В фиговом мутуализме мы действительно можем попытаться ответить на этот вопрос».