Насекомые-опылители ускоряют эволюцию растений, но растение меняется по-разному в зависимости от опылителя. Всего через девять поколений одно и то же растение становится крупнее и ароматнее, если его опыляют шмели, а не мухи, как показывает исследование, проведенное биологами-эволюционистами из Цюрихского университета..
Не так много секса у растений происходит без насекомых-опылителей: пчелы, мухи или бабочки переносят мужские пыльцевые зерна на рыльце рыльца женского типа растения, тем самым обеспечивая его половое размножение. Исследователи из отдела систематической и эволюционной ботаники Цюрихского университета обнаружили, что насекомые-опылители также оказывают удивительно сильное влияние на эволюцию растений.
Растения, опыляемые шмелями, становятся более ароматными
Для своего эксперимента профессор УЗХ Флориан Шистль и аспирант Даниэль Герваси использовали полевую горчицу - разновидность капусты и близкого родственника масличного рапса. Исследователи разрешили опылять одну группу растений исключительно шмелями в течение девяти поколений, другую - только журчалками, а третью - вручную. После этого они проанализировали растения, «которые сильно различались», как объясняет Флориан Шистль. Растения, опыленные шмелями, были крупнее и имели более ароматные цветки с большей УФ-компонентой окраски, которую видят пчелы и их родственники. С другой стороны, растения, опыляемые журчалками, были меньше, их цветки были менее ароматными, и они значительно чаще самоопылялись. Согласно Шистлю, механизм эволюционных изменений заключается в том, что разные опылители различаются по своим предпочтениям и, таким образом, предпочтительно перекрестно опыляют определенные особи растений, как селекционер, использующий особи с благоприятными свойствами. Причиной увеличения самоопыления является значительно более низкая эффективность опыления мух. Растения, по сути, помогают себе сами, если опылитель переносит слишком мало пыльцы.
Насекомые-опылители ускоряют эволюцию растений
Тот факт, что растения так значительно меняются уже после девяти поколений, стал неожиданностью для исследователей: «Традиционно считается, что эволюция - медленный процесс», - объясняет Шистль. Биолог-эволюционист из УЗХ делает следующий вывод из своих результатов: «Изменение состава насекомых-опылителей в естественных местообитаниях может спровоцировать быструю эволюционную трансформацию растений». Это особенно интересно, поскольку некоторые насекомые-опылители, такие как пчелы, были значительно уничтожены в результате широкого использования пестицидов и истощения ландшафта в последние десятилетия. По словам Шистля, растения вполне могли бы все больше полагаться на мух как на опылителей, что привело бы к более слабому цветочному аромату и большему самоопылению. В долгосрочной перспективе это уменьшит генетическую изменчивость популяции растений, и растения станут более восприимчивыми к болезням.