Когда цветы "включают обогрев"

Могут ли "горячие" цветы привлекать опылителей, выступая для них наградой в мутуализме? Большинство цветковых растений производят нектар и пыльцу как вознаграждение за услуги опыления насекомыми и другими животными. Однако некоторые растения имеют цветы, которые также метаболически производят тепло. Какова адаптивная функция этого нагрева?

Сюзанна Реннер из Мюнхенского университета (Германия) и Ши-Сяо Ло из Южно-Китайского ботанического сада с коллегами из Китая и Тайваня исследовали связь между нагревом цветов и опылением мухами в древнем китайском семействе Schisandraceae. Их новые результаты опубликованы в июльском номере American Journal of Botany.

"Некоторые цветы, обычно опыляемые жуками или мухами, производят тепло, чтобы усилить испарение запаха или создать особенно привлекательные места для откладки яиц их опылителями", — отметила Реннер. — "Обычно такой нагрев происходит только во время цветения, одновременно с высвобождением пыльцы и восприимчивостью рыльца. Мы обнаружили, что у азиатского вида Illicium цветы достигают максимальной температуры на ранней стадии развития плода, и эксперименты показали, что это происходит исключительно для пользы личинок опылителя, которые развиваются в отцветших цветках".

Путём сочетания дневных и ночных наблюдений за посетителями цветов с записями температуры цветка от начала женской фазы через мужскую фазу и до так называемой авторами "фазы ухода" было сделано удивительное открытие: ключевая стадия теплового нагрева наступает уже после того, как сексуальная функция цветов завершена.

Ло наблюдал, что галлицы (принадлежащие к новому виду Clinodiplosis) посещают цветы в мужской и женской фазах, переносят на теле пыльцу и откладывают яйца на рыльца. В конце мужской стадии рыльца цветов складываются внутрь, а столбики поднимаются вверх, образуя камеру вокруг яиц галлиц. Именно во время этой "фазы ухода" цветы производят самые высокие температуры (примерно на 2.5° C выше температуры окружающей среды).

"Эксперименты показали, что нагретые ткани необходимы для развития личинок опылителей", — отметила Реннер.

Когда кончики листочков околоцветника подрезали, личинки в "яслях" погибали, предположительно из-за падения температуры, но развитие семян не нарушалось.

"Это подразумевает новую роль нагрева цветов", — говорит Реннер. — "Непосредственный вывод из этого открытия — мониторинг температуры не должен прекращаться с окончанием привлекательной фазы цветка".

Анализ паттерна опыления галлицами и нагрева цветов в семействе Schisandraceae в молекулярно-филогенетическом контексте позволил сделать вывод, что нагрев цветов является предковым признаком, который, вероятно, изначально развился для привлечения мух через усиленную эмиссию запаха. Впоследствии галлицы, возможно, стали использовать тёплые цветы для размножения, что заложило основу для этого исключительного мутуализма.