Компромиссы формируют разнообразие цветов

Международная исследовательская группа под руководством учёного из Японии выдвинула новую гипотезу: важную роль в формировании огромного разнообразия форм и расцветок цветов могут играть компромиссы (trade-offs), вызванные разными посетителями.

В исследовании, опубликованном в прошлом месяце, команда изучила, как тесные связи между цветами и посещающими их животными влияют на эволюцию растений.

Посетители цветов могут быть полезными (опылители) или вредными (например, воры пыльцы). Все они взаимодействуют с цветами по-разному и оказывают разное давление отбора на такие признаки, как цвет и запах. Например, аромат, привлекающий одного опылителя, может отпугивать других. Согласно классической теории, цветок должен был бы «ориентироваться» на лучшего опылителя.

«Основываясь на этой теории, можно ожидать, что цветы будут посещаться одной конкретной группой опылителей, — говорит ведущий автор работы профессор Кадзухару Охаси. — Но цветы часто одновременно принимают множество разных посетителей и, кажется, удовлетворяют потребности нескольких из них. Мы хотели выяснить, как это происходит в природе».

Балансирование требований нескольких посетителей связано с компромиссами. Например, дневные пчёлы и ночные мотыльки опыляют иву козью, но предпочитают разные запахи. Адаптация аромата только к одному из них означала бы упущенные возможности опыления другим.

Чтобы понять, как такие опосредованные посетителями компромиссы влияют на эволюцию цветов, исследователи разработали концептуальную модель для изучения их типов и возможных адаптаций. Затем они проанализировали предыдущие исследования взаимодействий «цветок–животное» на соответствие этой модели.

Было обнаружено разнообразие стратегий для смягчения компромиссов:

• Ива козья производит разные запахи днём и ночью, привлекая оба типа опылителей.
• Изменение цвета цветка с возрастом может быть стратегией для привлечения и пчёл, и мух. Старые цветки могут привлекать мух, но отпугивать пчёл. Смена цвета позволяет пчёлам выбирать молодые, «вознаграждающие» цветки.

«Большинство цветов являются экологически генерализованными, и до сих пор считалось, что это неоптимальное решение, — объясняет профессор Охаси. — Но наши результаты показывают, что взаимодействия с множеством животных могут быть оптимизированы путём минимизации компромиссов различными способами, и такие эволюционные процессы могли обогатить разнообразие цветов».

Учёт опосредованных посетителями компромиссов в будущих исследованиях эволюции цветов может помочь разрешить давние споры о несоответствии между наблюдаемыми посетителями цветов и теми, которых предсказывают на основе их признаков.