Растения и травоядные: мирное сосуществование вместо гонки вооружений

Согласно классической экологической концепции, растения и питающиеся ими организмы находятся в постоянной эволюционной «гонке вооружений». Однако новое исследование Корнеллского университета, опубликованное 20 июня в American Naturalist, показывает, что иногда лучшей стратегией для обеих сторон является не конфликт, а мирное сосуществование.

Учёные использовали компьютерную модель, основанную на принципах экономики и теории игр. Модель демонстрирует, что и травоядное, и растение вырабатывают стратегии, оптимизирующие их выгоду.

Пример из природы: моль-пестрянка и тюпело

Идеальным примером служит взаимодействие моли-пестрянки Antipila nysaefoliella и дерева тюпело (Nyssa sylvatica). Яйца моли находятся в состоянии покоя всё лето и вылупляются только в августе. К этому времени ценность листьев для дерева снижается: сезон роста подходит к концу, срок жизни листа почти исчерпан, а сокращающийся световой день уменьшает фотосинтез.

Поскольку ценность каждого листа становится относительно низкой, растению выгоднее сохранять ресурсы и терпимее относиться к поеданию. Оно повышает порог включения химической защиты, которая активируется при повреждении листьев.

Результаты моделирования

Модель, основанная на многолетних наблюдениях за биологией моли в северной Вирджинии, показала, что почти в любом сценарии оптимальным исходом для обеих сторон является питание гусениц в конце лета, когда ценность листьев падает.

• Для травоядного не оптимально питаться, когда защита растения максимальна. Часто выгоднее питаться, когда лист не защищён.
• Если растение обладает способностью к умеренно летальной защите, травоядное скорректирует время вылупления, чтобы её избежать, и растению никогда не придётся эту защиту применять.

Выводы

Исследование ставит под сомнение базовое экологическое предположение о том, что отношения «растение–травоядное» основаны исключительно на конфликте. Результаты показывают, что растение и травоядное могут прийти к экологически нейтральному исходу, когда растение «не возражает» против того, чтобы его поели.

Авторы работы: Кэндис Лоу (ведущий автор), Стивен Эллнер и Мэтью Холден.