Растения цветут пышнее в окружении родственников

Исследователи проекта KinCoop, финансируемого ЕС, выяснили, что растения вкладывают больше ресурсов в цветение, когда окружены генетически близкими особями (родственниками), по сравнению с ситуацией, когда они растут среди неродственных растений или в одиночестве.

Моделирование и эксперимент

• Ученые совместно с Университетом Сент-Эндрюс (Шотландия) создали модель, предсказывающую, что растения кооперируются, когда окружены сородичами: инвестиции в цветы помогают им конкурировать с другими группами цветущих растений.
• Гипотезу проверили в контролируемом эксперименте в теплице на растении Moricandia moricandioides (родственнике капустных). Было обработано около 30 000 семян и 700 растений.
• Исследователи собрали обширные данные по характеристикам, привлекающим опылителей: размер лепестков, цвет и секреция нектара. Результаты опубликованы в рецензируемом журнале Nature Communications.

Ключевое открытие

Исследование впервые показало, что растения распознают родство и соответственно меняют стратегию цветения. «Мы обнаружили, что растения непропорционально больше вкладывают ресурсов в "цветочную рекламу" (привлечение опылителей), когда растут с родственниками», — поясняет ведущий исследователь доктор Рубен Торисес.

Ранее распознавание родства было показано только для вегетативного роста (корней и побегов). KinCoop продемонстрировал, что социальный контекст может глубоко влиять на репродуктивные признаки растений, а значит, и на их приспособленность (fitness).

Вызовы и будущее

Основной сложностью стала потеря масштабного полевого эксперимента: саранча съела почти все растения в момент начала цветения. Эксперимент придется повторить с измененным дизайном, который обеспечит защиту от вредителей, но не помешает естественным насекомым-опылителям.

Повторение эксперимента должно помочь выяснить, можно ли считать такое поведение альтруистическим (когда есть индивидуальные затраты, но групповая выгода). Команда KinCoop уже провела workshop для ученых и аграрных компаний о применении теории социальной эволюции в селекции и защите растений. «В будущем мы продолжим работу по внедрению теории социальной эволюции для улучшения растениеводства», — резюмирует доктор Торисес.