Почему растения переходят с опыления пчелами на колибри?
Международная команда исследователей из Боннского университета и Университета Сиань Цзяотун-Ливерпуль в Сучжоу изучила репродуктивные системы трёх пар сестринских видов растений. В каждой паре один вид опыляется насекомыми, а другой — колибри. Работа выявила механизмы, объясняющие переход от насекомых к птицам, и опубликована в журнале Ecology and Evolution.
Ключевой фактор — эффективность перекрёстного опыления
Исследователи проанализировали виды, произошедшие от опыляемых пчелами предков и обитающие в регионах Северной Америки с высоким разнообразием и обилием пчёл. Опыления показали, что у всех видов, опыляемых колибри, значительно выше завязываемость семян, а сами семена имеют значительно более высокую всхожесть, если они получены в результате перекрёстного опыления (пыльцой с другой особи того же вида).
Преимущества птиц перед пчёлами
Вывод учёных: опыление колибри развивалось у тех популяций растений, которые особенно зависели от перекрёстного опыления и не могли эффективно самоопыляться. Причина — в различиях поведения:
- Пчёлы часто посещают все открытые цветки на одном растении, прежде чем перелететь на следующее, что способствует самоопылению. Кроме того, они интенсивно чистятся в полёте, складывая вычесанную пыльцу в корзиночки для личинок, поэтому до рыльца пестика доходит лишь малая часть пыльцы.
- Колибри имеют больший радиус активности и чаще перемещаются между разными особями растений. Они не интересуются пыльцой, поэтому переносят её более эффективно для перекрёстного опыления.
Более сложная картина эволюции
Ранее считалось, что растения переходят с пчёл на колибри, когда активность пчёл слишком низка или непредсказуема (например, в высокогорьях). Новое исследование показывает, что причины эволюционной смены группы опылителей гораздо сложнее и связаны с комплексным взаимодействием характеристик растения и опылителя.
Полученные данные также могут быть применены для понимания эволюции других систем опыления, например, с участием летучих мышей или бабочек.