Цветы, невидимые для человека, помогают опылению и выживанию растений
Исследователи из Университета Клемсона под руководством доцента Мэтью Х. Коски изучили, как химические вещества в лепестках цветов, невидимые человеческому глазу, создают «мишень» для насекомых-опылителей и помогают растениям адаптироваться к изменениям окружающей среды.
Объектом исследования стала Argentina anserina (лапчатка гусиная, или серебрянка) из семейства розовых. Ученые сосредоточились на пигментах в ее желтых лепестках, которые поглощают или отражают ультрафиолетовый (УФ) свет. Эти паттерны, невидимые для человека, четко различаются многими опылителями, такими как насекомые.
Ключевые выводы:
- У многих растений, включая серебрянку, основание лепестков содержит больше УФ-поглощающих химических веществ, а кончики — больше УФ-отражающих. Это создает эффект «бычьего глаза», направляющий насекомых к пыльце.
- Исследуя растения, растущие на разной высоте (с перепадом в 1000 метров) в юго-западном Колорадо, ученые обнаружили пластичность — способность одного вида проявлять разные признаки в разных условиях.
- Цветы на больших высотах производили больше УФ-поглощающих соединений или имели большую площадь УФ-поглощения на лепестках по сравнению с популяциями на низких высотах.
- Эта пластичная реакция оказалась адаптивной: увеличение УФ-поглощения на больших высотах повышало жизнеспособность пыльцы растения.
Значение исследования:
- Адаптация к изменению климата: Пластичность — это механизм, позволяющий популяциям быстро реагировать на меняющиеся условия (например, рост УФ-излучения) до того, как произойдут генетические изменения в процессе эволюции.
- Сельское хозяйство: Аналогичные УФ-чувствительные пигменты присутствуют в коммерческих культурах (горчица, подсолнечник). Изменения в их выражении под влиянием абиотических факторов (УФ, температура) могут влиять на взаимодействие с опылителями, урожайность и производство семян.
- Садоводство: Для привлечения разнообразных опылиников важно учитывать, что цветы, кажущиеся нам одинаковыми, могут выглядеть совершенно по-разному для насекомых из-за УФ-узоров. Это влияет на состав привлекаемых опылителей.
Исследование, опубликованное на обложке журнала Evolution в марте, помогает понять, как организмы реагируют на изменения среды и могут ли они пережить быстрые перемены, такие как глобальное изменение климата.