Санкции обеспечивают сотрудничество в мутуализме фиговых деревьев и ос: исключение подтверждает правило

В новом исследовании в Proceedings of the National Academy of Sciences учёные из Смитсоновского института тропических исследований (STRI) в Панаме и Тропического ботанического сада Сишуанбаньна в Китае обнаружили исключение, которое наглядно демонстрирует, что санкции обеспечивают сотрудничество в мутуализме фиговых деревьев и ос.

Тонко настроенные отношения между многими видами фиговых деревьев и их осами сформировались 70–90 миллионов лет назад. Самка осы проникает внутрь фиги (сикония), теряя крылья, и откладывает яйца в некоторые цветки, одновременно опыляя их. Один цветок может стать либо одним семенем (выгодно для дерева), либо одной осой (выгодно для осы и для дерева, если оса переносит пыльцу).

В провинции Юньнань в Китае ботаники обнаружили вид фигового дерева Ficus microcarpa, который посещают два родственных вида ос:

• Eupristina verticillata — активный опылитель, имеет специальные гребни и карманы для сбора пыльцы.
• Другой (безымянный) вид Eupristina — «читер», лишённый гребней и карманов. Он откладывает яйца, но не опыляет фигу.

В предыдущих исследованиях 16 видов фиговых деревьев было показано, что деревья «наказывают» неопыляющих ос: они сбрасывают фиги с большим количеством неопылённых цветков, где те гниют, не давая развиться личинкам ос. Этот механизм санкций должен устранять виды ос-«читеров».

«В 16 исследованиях активно опыляемых фиг Ficus microcarpa — первый вид, который, похоже, не устраняет неопыляющих ос, абортируя собственные плоды», — отмечает Шарлотта Джандер.

«Это первый случай, когда вид фиги, судя по всему, безразличен к присутствию бесполезной осы», — сказал Аллен Херре из STRI. — «Мутуализм фиг и ос стабилен, когда вы обеспечиваете хорошее поведение. Когда вы этого не делаете, кажется, вас могут обмануть».

В экспериментах с Ficus microcarpa исследователи установили:

• Неопыляющие осы производили больше потомства женского пола, чем опыляющие (возможно, потому что не тратили энергию на опыление).
• Фиги, содержащие только неопыляющих ос, образовывали больше галловой ткани для питания личинок.

Поскольку в этом случае «читеры» размножаются эффективнее опылителей, можно было бы ожидать, что они полностью вытеснят опылителей, и мутуализм распадётся.

Оказалось, что ветер играет роль в поддержании мутуализма. Исследования показали повторяющуюся сезонную закономерность:

• В не-муссонный сезон неопыляющие осы были более многочисленны.
• В сезон муссонов, когда ветер дует с запада, более многочисленными были опылители.

«Мы видим систему, которая не находится в равновесии», — сказал Херре. — «Но главный вывод в том, что санкции предотвращают обман и создают лучшие, более взаимовыгодные отношения».