Адаптация к изменениям в численности партнеров
Многие виды муравьев живут в часто высокоспецифичных симбиотических отношениях с растениями, от которых выигрывают оба партнера. Исследователи из LMU показывают, что такие избирательные взаимодействия могут разрушаться в ходе эволюции.
Эволюция симбиоза муравьев и растений
Исследование сосредоточено на растениях подтрибы Hydnophytinae (семейство Rubiaceae), около 100 видов которых встречаются в Юго-Восточной Азии и Австралазии. Эти эпифиты образуют полые клубни (домации) с готовыми входными отверстиями, которые обеспечивают муравьям защищенное гнездовое пространство.
- Специалисты: Некоторые виды принимают только один конкретный вид муравьев.
- Генералисты: Другие виды являются хозяевами для представителей различных родов муравьев.
Ключевым фактором, определяющим, может ли клубень служить домом для муравьев, является диаметр его входных отверстий, который характерен для вида растения-хозяина.
Распад симбиоза
Используя молекулярные часы для реконструкции эволюционной истории видов-хозяев, исследователи обнаружили, что за последние несколько миллионов лет партнерские отношения между эпифитами и муравьями разрушались как минимум 12 раз.
Этот вывод основан на наблюдении, что домации эволюционно более старых видов имеют меньшие входные отверстия, чем у некоторых видов, произошедших от них.
Высотная адаптация
Исследователи отметили, что виды Hydnophytinae, растущие на высоте более 1500 метров, как правило, образуют домации с более крупными входными отверстиями.
- Закономерность: Чем выше высота, тем больше входные отверстия, а количество муравьев-обитателей уменьшается с увеличением высоты.
- Причина: Разнообразие и численность популяций тропических видов муравьев уменьшаются с высотой.
Вывод
Изменение размера входных отверстий с высотой представляет собой адаптивный ответ на изменение состава потенциальных жильцов. Это указывает на то, что симбиозы с муравьями разрушаются, когда растение-партнер начинает осваивать экологические ниши, расположенные на больших высотах. Способность колонизировать новые местообитания сама по себе подразумевает, что растение-хозяин не полностью зависит от услуг, предоставляемых его муравьиным партнером.