Двойная роль насекомых в размножении паразитических растений раскрывает вековую ботаническую тайну
В тёмных и влажных подлесках субтропических лесов острова Симошима в Японии растут паразитические растения Balanophora, питающиеся корнями других растений. Более века механизм распространения их семян оставался загадкой.
Предполагалось, что крошечные семена разносятся ветром, но в подлеске (суб)тропических лесов ветра почти нет. Некоторые виды Balanophora ярко-красные, напоминают клубнику и привлекают птиц и кроликов, которые поедают и разносят семена. Однако другие, например, Balanophora subcupularis, имеют тусклую окраску и дрожжевой запах, что делает маловероятным участие позвоночных животных. Механизм опыления этого растения также оставался неясным.
Ботаник из Университета Кобе Суэцугу Кэндзи, специализирующийся на взаимодействии паразитических растений с окружающей экосистемой, включая часто упускаемую, но ключевую роль беспозвоночных опылителей и распространителей семян, решил выяснить, кто помогает B. subcupularis в размножении. Он и его команда наблюдали за растениями более 100 часов и сделали десятки тысяч автоматических ночных фотографий в период цветения и плодоношения, чтобы идентифицировать посетителей.
Кроме того, они провели эксперименты по исключению животных и по поеданию семян, чтобы установить, действительно ли животные на фотографиях являются эффективными опылителями и распространителями семян.
В двух последовательных статьях, опубликованных в журнале Ecology, команда Университета Кобе сообщила, что B. subcupularis опыляется муравьями и пещерными сверчками, которые посещают растения ради пыльцы и нектара. Примечательно, что эти же виды позже питаются мясистыми листьями, несущими семена, способствуя их распространению.
«Хорошо известно, что многие растения полагаются на насекомых для опыления, хотя для муравьёв и сверчков это редкость. Также многие растения используют птиц и млекопитающих для распространения плодов, и снова очень необычно, что сверчки или другие мелкие членистоногие берут на себя эту роль. Ещё более поразительно, что очень редко одно и то же животное выполняет обе функции, и уникально, что это делают одни и те же беспозвоночные», — говорит Суэцугу.
Ботаник предполагает, что на эту редкую комбинацию ролей в опылении и распространении семян могут влиять два фактора. Во-первых, «B. subcupularis цветёт поздно в году, когда многие типичные опылители, такие как пчёлы, менее активны. Кроме того, наше место исследования — небольшой остров на северной границе ареала растения, что может способствовать дефициту опылителей и распространителей семян».
Суэцугу также подчёркивает более широкие последствия этих открытий: «Это подчёркивает важность беспозвоночных в размножении растений и побуждает нас глубже изучить, как развиваются эти отношения и какие факторы окружающей среды стимулируют такие уникальные адаптации.
Более практично, наши выводы также способствуют разработке стратегий сохранения редких и исчезающих растений, таких как Balanophora subcupularis. Понимание их зависимости от конкретных беспозвоночных как для опыления, так и для распространения семян помогает информировать усилия по сохранению среды обитания и управлению популяциями беспозвоночных, которые имеют решающее значение для выживания этих растений».