Что заставляет хищное растение отказываться от мяса в пользу диеты из фекалий летучих мышей? Экологи из Германии, Брунея-Даруссалама и Австралии считают, что у них есть ответ. Их гениальное исследование, проливающее новый свет на эволюцию мутуализма, опубликовано сегодня в Журнале экологии.
Мутуализм, при котором два разных вида обмениваются ресурсами или услугами, широко распространен в природе и часто предполагает, что один вид передает на аутсорсинг ключевую задачу, которую изначально выполнял сам.
Экологи считают, что такой «экологический аутсорсинг» эволюционировал, потому что он более эффективен, но эта гипотеза редко проверяется, потому что измерить затраты и выгоды сложно. Теперь международная группа экологов во главе с доктором Кэролайн Шёнер из Департамента прикладной зоологии и охраны природы Университета Грайфсвальда разработала оригинальный способ проверить эту гипотезу.
Они воспользовались естественным экспериментом с участием шерстистой летучей мыши Kerivoula hardwickii и двух близкородственных видов кувшинного растения: Nepenthes hemsleyana и Nepenthes rafflesiana. Все они живут в густых торфяных болотах и вересковых лесах, а также в низинных тропических лесах северного Борнео.
Согласно Шенеру: «Растения-кувшины растут на бедных питательными веществами почвах, но в то время как N. rafflesiana справляется с нехваткой питательных веществ, используя наполненные жидкостью кувшины для ловли добычи из насекомых, N. hemsleyana отказалась от плотоядности в пользу уникальные и близкие отношения с шерстистой летучей мышью."
Чтобы обеспечить летучим мышам идеальный насест, кувшины N. hemsleyana эволюционировали, чтобы идеально соответствовать телу летучей мыши. В отличие от других кувшинных растений, они содержат очень мало жидкости. И самое поразительное, задняя стенка кувшина образует параболическую тарелку, которая помогает летучей мыши эхолокировать. В обмен на насест летучая мышь охотится и предварительно переваривает насекомых, откладывая их в виде фекалий в кувшин».
Чтобы измерить затраты и выгоды от такого мутуализма, Шёнер отобрал в полевых условиях растения обоих видов. Когда они изготовили новые кувшины, она закрыла их ватой и пищевой пленкой, чтобы предотвратить проникновение летучих мышей или насекомых.
Затем она накормила кувшины вручную фекалиями летучих мышей, насекомыми или их смесью и измерила скорость их роста, фотосинтез и концентрацию азота, прежде чем повторить тесты в теплицах в Германии.
Как предполагает гипотеза, N. hemsleyana, питавшаяся фекалиями летучих мышей, имела самые высокие темпы роста и фотосинтеза, а также самые высокие уровни азота, показывая, что она выигрывает, эффективно передавая захват и переваривание добычи своим мутуалистам из млекопитающих и сильно извлекает выгоду из этого экологического аутсорсинга», - объясняет Шенер.
"Взаимодействуя с летучими мышами, N. hemsleyana получает доступ к широкому спектру насекомых, потому что летучие мыши лучше охотятся, чем растения. А поскольку летучие мыши предварительно переваривают насекомых, растениям должно быть легче извлекать питательные вещества".