Цветок-обманщик пахнет мёртвыми насекомыми, чтобы ловить «гробовых мух»
Растение Aristolochia microstoma использует уникальную уловку: его цветы источают зловонно-затхлый аромат, который, по-видимому, имитирует запах разлагающихся насекомых. Мухи из рода Megaselia (семейство Phoridae), вероятно, привлекаются этим запахом, когда ищут трупы насекомых для спаривания и откладки яиц. Попадая в цветок, они оказываются в ловушке: сначала опыляют женские органы, а затем мужские органы покрывают их пыльцой. После этого цветок выпускает их невредимыми.
«Мы показываем, что цветы A. microstoma испускают необычную смесь летучих веществ, включая алкилпиразины, которые в остальном редко производятся цветковыми растениями. Наши результаты позволяют предположить, что это первый известный случай, когда цветок обманывает опылителей, пахнув не падалью позвоночных, а мёртвыми и гниющими насекомыми», — говорит автор-корреспондент профессор Стефан Дёттерл. Исследование опубликовано в открытом журнале Frontiers in Ecology and Evolution.
От 4 до 6% цветковых растений используют «стратегию обманного опыления»: они используют запах, цвет и тактильные ощущения, чтобы рекламировать опылителям награду (нектар, пыльцу, места для спаривания или размножения), но на самом деле ничего не дают. Обман работает, потому что опылители плохо различают награду и её имитацию. Такое опыление типично для многих орхидей, но независимо эволюционировало и у других растений, включая род Aristolochia (семейство Кирказоновые).
«Род Aristolochia насчитывает более 550 видов по всему миру, особенно в тропиках и субтропиках. Это в основном древесные лианы и травянистые многолетники с эффектными сложными цветками, которые временно заключают своих посетителей в ловушку для опыления», — говорит соавтор исследования профессор Кристоф Нинхаус.
Когда опылители попадают в цветок Aristolochia, волоски направляют их вниз, в небольшую камеру, где находятся половые органы. Оказавшись в ловушке, они оставляют принесённую пыльцу на женских органах, после чего созревают тычинки и высвобождают новую пыльцу. Когда волоски, блокирующие вход, увядают, опылители могут выбраться.
«Известно, что многие виды Aristolochia привлекают мух цветочными ароматами, имитирующими, например, запах падали или экскрементов млекопитающих, разлагающихся растений или грибов», — говорит первый автор Томас Рупп. — «Но наше любопытство вызвал A. microstoma, вид, известный только из Греции: в отличие от других Aristolochia с их яркими цветами, у A. microstoma невзрачные коричневатые цветы, которые лежат горизонтально, частично зарытые или близко к земле среди опавших листьев или камней. Цветы издают неприятный, похожий на падаль запах, заметный для людей на коротком расстоянии».
Рупп и коллеги собрали образцы A. microstoma на трёх участках в Греции. Из 1457 цветков они собрали 248 членистоногих. Только самки и самцы мух Megaselia — M. scalaris и представители кластера близкородственных видов M. angusta/longicostalis — были обнаружены с пыльцой внутри цветков, что указывает на их роль основных опылителей.
Авторы использовали газовую хроматографию с масс-спектрометрией (GC/MS) для анализа «букета» аромата цветов. Они обнаружили 16 соединений, включая сильно пахнущие летучие молекулы, содержащие азот и серу. Среди основных «ингредиентов» были олигосульфиды (характерный для разлагающегося мяса запах) и, что удивительно, 2,5-диметилпиразин (8–47% от общего состава) — затхлый запах, типичный для варёного риса или жареного арахиса, известный в природе по панцирям разлагающихся жуков и моче грызунов. Очень немногие растения производят это соединение, что сильно указывает на имитацию необычной фальшивой «награды» для привлечения специализированных опылителей.
«Мы показываем, что цветы A. microstoma испускают простую, но в высшей степени необычную смесь запахов, включающую 2,5-диметилпиразин — молекулу, которая не встречается ни в тушах позвоночных, ни в фекалиях, но встречается у мёртвых жуков. Мы заключаем, что A. microstoma, вероятно, использует стратегию, о которой ранее не сообщалось: его цветы имитируют запах беспозвоночной падали, чтобы привлекать и заключать в ловушку опылителей», — заключает соавтор профессор Стефан Ванке.