Странная орхидея-ослик использует УФ-свет, чтобы обмануть пчел

Новое исследование, опубликованное в Ecology and Evolution, показывает, как растения-обманщики, не дающие пчелам награды в виде нектара, используют пробелы в восприятии насекомых для успешного опыления.

Проблема обмана в природе

Согласно классической теории, опыление строится на взаимной выгоде: растение предлагает нектар, а животное переносит пыльцу. Однако некоторые растения, например, орхидеи, успешно размножаются, не предлагая награды. Ученые решили выяснить, как работает этот обман.

Модель для исследования

Объектом изучения стала зимняя орхидея-ослик (Diuris brumalis) из Западной Австралии. Это не дающее нектара растение цветет одновременно с местными rewarding растениями семейства бобовых (Daviesia). Пчелы Trichocolletes часто путают орхидею с бобовыми, что и приводит к ее опылению.

Как видят пчелы?

Используя спектрофотометрию, УФ-фотографию и компьютерное моделирование зрения пчел, ученые проанализировали цветовые сигналы обоих растений. Ключевое открытие: основная визуальная информация для пчелы содержится в коротковолновой УФ-области спектра. В отличие от человека, пчелы видят УФ-свет, но не воспринимают красный цвет как основной. Модели подтвердили, что для зрения пчелы орхидея и бобовое растение выглядят схоже по цвету.

Роль УФ-сигнала и эксперимент

Оказалось, что обманчивые цветки орхидеи имеют более заметную "рекламу" для пчел: их лепестки крупнее, а УФ-сигнал — сильнее. Чтобы проверить биологическую значимость этого сигнала, ученые провели полевой эксперимент. На половине орхидей специальным УФ-блокирующим раствором "стёрли" сильный УФ-сигнал, оставив другую половину без изменений. Результаты через несколько месяцев показали: орхидеи с естественным сильным УФ-сигналом опылялись пчелами значительно успешнее.

Оптимальная дистанция для обмана

Вторым ключевым открытием стала важность расстояния между растениями-обманщиками и растениями-моделями (дающими нектар).

• Если орхидеи с сильным УФ-сигналом находились близко (1–2 метра) к бобовым, обман был менее успешным, и опылялось мало цветков.
• Максимальная успешность опыления наблюдалась, когда дистанция составляла около восьми метров.

Почему это работает?

Причина — в особенностях обработки цвета мозгом пчелы (и человека).

• Когда цвета видны одновременно (растения рядом), мозг может провести их точное сравнение.
• При сравнении цветов последовательно, с временным интервалом (когда пчела летит несколько метров), мозг должен запомнить первый цвет, оценить второй и мысленно сопоставить их. Ни мозг пчелы, ни человеческий не справляются с этим хорошо.

Вывод

Орхидеи-обманщики успешны, потому что эксплуатируют этот пробел в восприятии. Используя стратегию "яркой рекламы" (крупные лепестки, сильный УФ-сигнал), они привлекают пчел, не предлагая награды. Ключ к успеху — оптимальное расстояние до растения-модели: не слишком близко и не слишком далеко.