Монархи и ваточник: исследование партнерства растения и опылителей
Два студента-бакалавра из Лаборатории экологии растений Уильяма и Мэри изучали взаимодействие ваточника (молочая) с насекомыми, от которых зависят бабочки-монархи, чья популяция стремительно сокращается.
Численность бабочек-монархов снизилась на 90% за 20 лет, что заставило защитников природы обратиться в Службу охраны рыбных ресурсов и диких животных США с просьбой о защите в соответствии с Законом об исчезающих видах. Основные угрозы — вырубка их зимних мест обитания в Мексике, расширение использования гербицидов в сельском хозяйстве США (уничтожающих ваточник по краям полей), изменение климата, пестициды и разрастание городов.
Исследования студентов, финансируемые Garden Clubs of America, направлены на углубление понимания эволюционных отношений между ваточником и насекомыми.
Защита растений в теплице
Мелисса Хей выращивала ваточник из семян в теплице, высаживая растения с разной плотностью. Она размещала на них гусениц монарха (в природе бабочки откладывают на ваточник только по одному яйцу на растение).
Хей изучает, по-разному ли реагируют на поедание густые и разреженные посадки ваточника. Растение имеет три защиты от травоядных:
- Выделяет латекс (млечный сок).
- Образует волоски на стеблях и листьях.
- Производит стероиды — карденолиды, токсичные для большинства травоядных, но не для гусениц монарха.
Осенью в лаборатории с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) будут измерены уровни карденолидов в растениях при разной плотности посадки. Предполагается, что скученные растения будут производить меньше токсина, так как их энергия уходит на конкуренцию за воду и питательные вещества.
Исследование опылителей в поле
Рейли Хенсон изучала разнообразие насекомых-опылителей, посещающих заросли ваточника разной плотности в Йорктауне.
Методы включали:
- Визуальный подсчет всех насекомых, посещающих растение.
- Запись на HD-камеру цветочных зонтиков (umbels) ваточника с последующим анализом.
Хотя исследование не завершено, предварительные наблюдения показывают, что основную работу по опылению выполняют несколько видов: восточные пчелы-плотники и жуки-мягкотелки (soldier beetles), независимо от плотности ваточника.
Выводы Хенсон:
- Важно поддерживать разнообразие насекомых-опылителей, чтобы при снижении численности одного вида другие могли компенсировать его функцию.
- Если снижение плотности популяций ваточника приведет к уменьшению разнообразия опылителей, риск сбоев в опылении возрастет.