Растения предлагают насекомым плоды для распространения пылевидных семян

Плоды существуют, чтобы привлекать животных для распространения проглоченных семян. Исследователи из Университета Кобе обнаружили, что растения, ориентирующиеся на насекомых, а не на птиц или млекопитающих, для этой услуги встречаются чаще, чем считалось ранее. Эти растения производят пылевидные семена и плоды, подходящие для крошечных наземных животных.

Размер большинства семян естественным образом ассоциирует их с птицами и млекопитающими. Однако существуют растения, производящие пылевидные семена, встроенные в беловатые и полупрозрачные плоды, которые трудно увидеть сверху и которые опадают на землю сразу после созревания. Это делает насекомых основными кандидатами в распространители, но до сих пор не было известно, кто именно ими является.

Ботаник Суэцугу Кендзи и его команда отправились на остров Амами-Осима в Японии, где кустарниковое растение Rhynchotechum discolor производит такие полупрозрачные плоды с пылевидными семенами. Исследователи использовали автоматическую ночную съемку плодов на земле, а также отлавливали насекомых в окрестностях растений. Затем они помещали пойманных насекомых в контейнеры, чтобы исследовать их экскременты на наличие семян, и провели отдельный эксперимент по кормлению, чтобы выяснить, сколько из съеденных семян способно прорасти.

Их выводы, опубликованные в журнале Plants, People, Planet, подтвердили, что насекомые, в частности пещерные сверчки (camel crickets), были основными потребителями плодов. Более того, в экскрементах пойманных насекомых содержалось множество семян, около 80% из которых были полностью жизнеспособны.

Суэцугу: «Этот результат представляет собой первое доказательство того, что насекомые выступают в роли распространителей семян для светособирающих зеленых растений в регионах, населенных наземными млекопитающими».

Ранее распространение семян насекомыми считалось возможным только в особых ситуациях, например, у гетеротрофных растений (незеленых, получающих питание от подземных грибов), чьи семена могут быть крошечными.

Суэцугу: «Наши выводы бросают вызов представлению о том, что опосредованное насекомыми распространение семян является особым случаем, и предполагают, что оно может быть более распространенным и экологически важным, чем считалось ранее».

Это открытие также способствует пониманию эволюции пылевидных семян. Поскольку они крошечные и содержат минимальные запасы энергии, их эволюцию часто связывали с гетеротрофией. Однако исследование Rhynchotechum discolor предполагает, что пылевидные семена могли эволюционировать под действием других факторов отбора.

Суэцугу: «Учитывая, что более мелкие семена с большей вероятностью переживут процесс пищеварения, малый размер семян мог развиться как адаптация для превращения хищников семян в их распространителей».

В статье исследовательская группа отмечает, что изученный ими кустарник, вероятно, не уникален: морфология и окраска плодов и семян других представителей рода Rhynchotechum (16 видов) схожи, что позволяет предположить широкое распространение такого механизма в роде. В более широком экологическом контексте подобные системы могут быть обнаружены и среди других растений с пылевидными семенами, которые присутствуют как минимум в 13 семействах.

Суэцугу: «Мы заложили основу для будущих исследований подобных взаимодействий в других регионах и с другими видами растений. Это исследование расширяет наши знания о том, как растения адаптируются к окружающей среде, и о роли, которую различные организмы играют в их жизненных циклах».