Древние саговники оказались предрасположены к росту в группах
Древняя линия саговников существует со времён динозавров. Позже они также сосуществовали с крупными травоядными млекопитающими, такими как мегафауна ледникового периода, вымершая всего несколько десятков тысяч лет назад. У современных саговников крупные, тяжёлые семена с мясистой внешней оболочкой, что указывает на зависимость от крупных животных, поедающих плоды, для распространения семян. Однако мало доказательств, что их едят и разносят современные крупные животные, например, эму или слоны. Если эти растения адаптированы к распространению животными, которых не было в фауне Земли десятки тысяч лет, как они дожили до наших дней? Новое исследование предполагает, что механизм группового распространения, на который, скорее всего, полагались эти древние растения, всё ещё хорошо им служит.
Ископаемые саговники известны с 280 миллионов лет назад, примерно в то время, когда возникли первые хвойные леса. Экологическая картина распространения многих современных саговников указывает на их ограниченное и неэффективное рассеивание семян. Например, Macrozamia miquelii, саговник-эндемик Австралии, встречается плотными, скученными группами, где доминирует в подлеске. Кроме того, популяции часто разделены обширными участками, казалось бы, подходящей среды обитания. Эти паттерны говорят о том, что лишь немногие или вообще ни одно семя не разносятся на большие расстояния от родительских растений, что противоречит одному из давних принципов преимуществ распространения семян.
Джон Холл и Гимми Уолтер (Университет Квинсленда, Австралия) исследовали, может ли картина распространения семян и распределения проростков M. miquelii указывать на его плохую адаптацию к нынешним распространителям. Они предложили новый взгляд на функциональное значение синдрома мегафаунального распространения и опубликовали результаты в American Journal of Botany.
Холл и Уолтер решили выяснить, могут ли саговники быть растением, образующим такие колонии. Основная идея исследования — задаться вопросом: может ли быть полезно рассматривать некоторые виды растений как формирующие и поддерживающие «колонии» или «рощи» в ландшафте.
Австралийские саговники когда-то сосуществовали с мегафауной, которая могла распространять их крупные, тяжёлые семена — например, с гигантскими наземными птицами, крупнее современных эму, и дипротодоном, сумчатым четвероногим размером с носорога. Крупные, тяжёлые и ядовитые семена, окружённые мясистым нетоксичным слоем, похожим на плод, хорошо приспособлены к тому, чтобы их иногда проглатывали целиком en masse мегафауна, которая затем одновременно выделяла бы множество семян в новом месте: так зарождалась новая роща.
Пометив десять крупных семян из единственной шишки 12 растений маленьким стальным болтом, авторы смогли отследить, сколько семян было унесено от родительского растения и как далеко.
Они обнаружили, что в течение трёх месяцев мясистый саркотеста был съеден практически у всех семян — в основном щёткохвостыми поссумами, которые соскабливают мякоть и выбрасывают крупные семена. Камеры-ловушки у двух плодоносящих женских особей и ловушки для шерсти с семенами подтвердили идентичность распространителя. Однако почти все (97%) найденные помеченные семена были перемещены менее чем на метр; лишь несколько унесены за пределы окрестностей родительского растения, и во всех случаях их находили менее чем в 5 метрах.
Более того, хотя большинство семян оказывалось под родительским саговником, почти ни одного проростка не было найдено в радиусе 1,5 м от взрослых растений, что говорит о гибели большинства семян вблизи родителя.
Эти паттерны показывают, что, несмотря на крупный размер семян, основными распространителями этих саговников сегодня являются мелкие животные; они не разносят семена далеко и широко и не переносят их на потенциально новые места обитания. Тем не менее, растения, похоже, процветают, прорастая рядом со взрослыми особями и образуя монодоминантные заросли.
Холл утверждает, что саговники на самом деле оказываются в невыгодном положении, если рассеиваются поодиночке на большие расстояния, так как при этом оказываются изолированными от себе подобных.
Кроме того, саговники — раздельнополые растения, полностью зависящие от специфических насекомых-опылителей, поэтому одинокий саговник, унесённый далеко от других, скорее всего, будет иметь репродуктивные проблемы.
Таким образом, если саговники эволюционировали для распространения крупными животными, те, скорее всего, откладывали множество семян одновременно в своём помёте, а значит, эти растения могут быть адаптированы к росту в группах — аспект, который играет им на руку и сегодня, несмотря на потерю распространителей-мегафаун.
Холл отмечает, что предки саговников сосуществовали с травоядными динозаврами сотни миллионов лет, поэтому возможно, что экология распространения семян и «колониальное» поведение саговников крайне древние и отражают экологию взаимодействия динозавров и растений.