Мухи любят жёлтый, пчёлы — синий: как цветы подстраиваются под вкус насекомых-опылителей

Мухи — второй по распространённости тип опылителей после пчёл. Однако мало что было известно о том, как опыление мухами влияет на эволюцию окраски цветов в природе.

Новое исследование оценивает, как важные опылители-мухи воспринимают и используют цвет, и как у опыляемых ими цветов эволюционировали цветовые сигналы.

Восприятие цвета влияет на выбор

Известно, что пчёлы предпочитают синие оттенки. Наблюдения за журчалками (Eristalis tenax) показали, что они гораздо лучше различают оттенки жёлтого, чем оттенки синего. Другие исследования также сообщают о врождённой реакции журчалок на жёлтые цвета.

Поскольку многие цветковые растения зависят от привлечения опылителей, внешний вид их цветков эволюционировал, чтобы соответствовать предпочтениям насекомых. Исследователи решили выяснить, как пчёлы и мухи формируют окраску цветов в сложной природной среде, где присутствуют оба типа насекомых.

Австралия как естественная лаборатория

Австралия — естественная лаборатория для понимания эволюции цветов из-за её геологической изоляции. На материке окраска цветов преимущественно эволюционировала, чтобы соответствовать опылению животными.

В разных сообществах растений — разные опылители. Например, на острове Маккуори нет пчёл, и мухи — единственные животные-опылители.

Учёные собрали данные из разных локаций, включая естественную среду на материковой Австралии, где кормятся и пчёлы, и мухи, чтобы смоделировать влияние разных насекомых на эволюцию цветовых сигналов цветов.

Измерение цвета цветов

Исследователи измерили спектр света, отражаемого цветами, с помощью спектрометра. Затем они смоделировали эти спектральные сигнатуры с учётом восприятия животных, что позволило объективно оценить, как эволюционировали сигналы. Анализы включали картирование эволюционного происхождения растений.

Генерализация или специализация?

Согласно одной точке зрения, эволюция цветов движется конкуренцией между растениями. В этом сценарии разные виды могут иметь очень разные цвета, чтобы увеличить шансы на надёжную идентификацию и опыление.

Альтернативная гипотеза — фасилитация (облегчение). Растения могут использовать схожие предпочитаемые цветовые сигналы, чтобы привлечь большее количество конкретных насекомых.

Результаты показывают, что цветовая сигнализация цветов динамично эволюционировала в зависимости от доступности насекомых-опылителей.

Результаты по локациям

• В Виктории (Австралия) цветы эволюционировали, сходясь к цветовым сигналам, предпочитаемым их опылителями. Цветки орхидей, опыляемых мухами, обычно желтовато-зелёные, в то время как у близкородственных орхидей, опыляемых пчёлами, цвета более синие и пурпурные. Это согласуется с гипотезой фасилитации.
• На острове Маккуори, где мухи — единственные опылители, цвета цветов расходятся друг от друга, но остаются в пределах диапазона предпочитаемых мухами цветов. Это соответствует стратегии конкуренции, где различия между видами растений позволяют мухам легче идентифицировать цвет недавно посещённых цветков.
• При наличии и мух, и пчёл цветы, опыляемые мухами, по-видимому, «отфильтровывают» пчёл, чтобы уменьшить количество неэффективных и оппортунистических посетителей.

Практическое значение

Полученные данные о цветовом зрении мух, наряду с новыми методами точного земледелия, могут помочь в использовании мух в качестве альтернативных опылителей сельскохозяйственных культур.

Чтобы видеть в парках и садах полный спектр опыляющих насекомых, включая красивых журчалок, необходимо высаживать разнообразные типы и цвета цветов.