Компромисс между количеством и качеством цветков у растений: почему его трудно обнаружить

Биологи давно предполагали, что у цветковых растений существует универсальный компромисс: чем крупнее цветки, тем меньше их может быть на одном растении. Однако данные полевых исследований не всегда это подтверждают. Новое исследование объясняет, почему этот компромисс так сложно обнаружить.

Проблема компромисса

Для большинства живых организмов ограниченность ресурсов (времени, энергии) приводит к компромиссу между количеством и качеством потомства. Это справедливо и для людей: «Близнецы или тройняшки, как правило, имеют меньший вес при рождении, чем дети, рожденные поодиночке», — отмечает соавтор Хафиз Махерали.

У растений привлечение опылителей часто зависит от размера и количества цветков. Однако модели, предсказывающие обратную связь между размером цветка и их числом, на практике часто не подтверждаются.

Эксперимент с Mimulus guttatus

Чтобы проверить гипотезу, исследователи высадили более 1000 растений Mimulus guttatus (обезьяньего цветка) в теплице. Для увеличения вариативности половина растений получала удобрения, а половина — нет.

Результаты показали:

• Крупные растения производили больше и крупнее цветков.
• Однако, когда ученые учли различия в общем размере растения, фундаментальный компромисс между размером и числом цветков проявился.

Выводы исследования

Ключевой фактор, маскирующий компромисс, — различия в общем размере и способности растений к усвоению ресурсов. «Если не учитывать различия в общем размере сравниваемых видов, компромисс между размером и числом цветков, скорее всего, будет скрыт», — заключил Махерали.

Дополнительный анализ данных по 83 родам растений Калифорнии не выявил влияния других факторов, например, продолжительности жизни растения.

Исследование опубликовано в International Journal of Plant Sciences.