Быстрое распространение семян шершнями способствует размножению агаровых деревьев
Aquilaria sinensis (семейство Thymelaeaceae) — основной источник китайского агарового дерева. Это уязвимое вечнозелёное дерево, произрастающее в низменных лесах южного Китая. Его плоды созревают в жаркий сезон с июня по август. Однако большинство плодов раскрывается в солнечные жарко-сухие послеполуденные часы, обнажая семена под пологом леса. Из-за этого семена высыхают за четыре часа и теряют жизнеспособность в течение восьми часов. Таким образом, быстрое распространение крайне важно для этих необычно недолговечных семян.
Исследователи из Сишуанбаньнаского тропического ботанического сада (XTBG) Китайской академии наук обнаружили, что три вида шершней рода Vespa помогают перемещать большинство семян Aquilaria sinensis в более подходящие места до потери ими жизнеспособности, поедая плоды растения. Результаты опубликованы в журнале Current Biology.
Шершни потребляют только мясистые элайосомы (маслянистые придатки семян) и оставляют большинство семян во влажной тени, где они могут прорасти, в среднем на расстоянии 166 метров от родительского дерева.
«Распространение шершнями не только быстро удаляет семена из смертельно опасной среды под пологом, но и переносит их в места, которые, как можно предсказать, благоприятны для укоренения проростков», — сказал Цинь Жуйминь из XTBG.
Однако исследователи также хотели выяснить, что изначально привлекает шершней к плодам.
Чтобы получить ответ, команда XTBG провела электрофизиологический анализ и полевые эксперименты. Они обнаружили, что шершней быстро привлекают высоколетучие соединения с короткой углеродной цепью (C5-C9), включая альдегиды, кетоны, спирты и кислоты, которые выделяются раскрывшейся плодовой коробочкой.
«Запах плодов может привлекать шершней, имитируя летучие вещества растений, индуцированные травоядными, поскольку этот запах содержит те же или схожие соединения, что были обнаружены в повреждённых травоядными листьях видов Aquilaria. Большинство насекомых-фитофагов являются добычей шершней», — сказал профессор Ван Ган из XTBG.
Исследователи также определили мощный синтетический аттрактант для азиатского желтоногого шершня, Vespa velutina, который является инвазивной угрозой для медоносных пчёл во многих странах.
«Насколько нам известно, наше исследование первым сообщает о перепрофилировании летучих веществ растений, индуцированных травоядными, в качестве аттрактанта для распространения семян», — сказал Вэнь Пин из XTBG.
«Выявление случаев, когда быстрое распространение семян имеет решающее значение, может быть важным для сохранения растений», — сказал профессор Чэнь Цзинь из XTBG.
Он отметил, что такие растения более уязвимы к сокращению численности агентов-распространителей, чем те, чьи плоды могут жизнеспособно «сидеть и ждать» распространения неделями или месяцами позже.