Два близкородственных вида цветов могут сосуществовать

Учёные выяснили, как два близкородственных вида азиатской коммелины могут сосуществовать в дикой природе, несмотря на конкурентные отношения. Комбинация полевых наблюдений и экспериментов с искусственным опылением показала, что хотя между видами Commelina communis (Cc) и Commelina communis forma ciliata (Ccfc) существует репродуктивная интерференция, оба могут компенсировать её негативные эффекты за счёт самоопыления.

Эти результаты предлагают новый взгляд на теории сосуществования видов и указывают на новую значимость способности растений к самооплодотворению. Исследование провели научный сотрудник JSPS Коки Кацухара и профессор Ацуси Ушимару из Университета Кобе, а его результаты были опубликованы 2 мая в журнале Functional Ecology.

Когда виды с общими опылителями цветут одновременно в одном месте, считается, что репродуктивная интерференция, вызванная опылителями, мешает их сосуществованию. Она возникает, когда пыльца другого вида попадает на пестик, и конкуренция пыльцевых трубок снижает производство семян.

Оба вида коммелины, часто встречающиеся на полях и обочинах дорог в Японии, имеют очень похожие цветы и привлекают одних и тех же опылителей. Наблюдения в природе показали, что пчёлы и журчалки посещают оба вида без разбора, а производство семян у каждого вида снижается по мере увеличения количества цветков другого вида. Это подтвердило взаимную репродуктивную интерференцию. Также выяснилось, что Cc менее подвержен этому влиянию, чем Ccfc, что согласуется с доминированием Cc в исследованных районах.

Эксперименты показали, что самоопыление помогает снизить негативное влияние репродуктивной интерференции. Даже когда один вид сильно страдал от обилия цветков другого вида, оба вида за счёт самоопыления производили достаточно семян для выживания. Cc производил таким образом больше семян, чем Ccfc, что объясняет асимметрию в их продуктивности.

Хотя можно было ожидать, что Cc полностью вытеснит Ccfc, оба вида встречаются в природе. Учёные предполагают, что важную роль в их сосуществовании играет распределение видов. Хотя в большинстве районов доминирует Cc, в некоторых Ccfc превосходит его по численности, получая преимущество (Рис. 2: в местах, где доля Ccfc превышает 70%, он оставляет больше семян). Даже будучи почти полностью окружённым Cc, Ccfc всё ещё может оставить некоторое количество семян благодаря самоопылению (Рис. 2: около 30%).

Если ранее считалось, что самоопыление развилось как адаптация к нехватке опылителей, то это исследование показывает, что оно также может смягчать негативные эффекты, когда пыльца других видов мешает производству семян. Самоопыление может объяснять и сосуществование растений с общими опылителями. Это открытие — шаг вперёд в понимании механизмов сосуществования видов и даёт новую перспективу на эволюционный фон самоопыления.