В исследовании, опубликованном в прошлом месяце, команда исследовала, как тесные ассоциации между цветами и животными, которые их посещают, влияют на эволюцию цветов.
Посетители цветов могут быть полезными, как опылители, или вредными, как воры пыльцы.
Все эти посетители по-разному взаимодействуют с цветами и оказывают различное давление на выбор цветочных характеристик, таких как цвет и запах. Например, запах, который привлекает одного опылителя, может отпугнуть других потенциальных опылителей. В этом случае ожидается, что цветок понравится лучшему опылителю.
«На основе этой теории можно было бы ожидать, что цветы в основном будут посещать определенная группа опылителей», – говорит ведущий автор исследования, профессор Кадзухару Охаши. "Но цветы часто принимают много разных посетителей одновременно, и кажется, что цветы удовлетворяют потребности нескольких посетителей.
Вопрос, на который мы хотели ответить, – как это происходит в природе?."
Уравновешивание требований множества посетителей требует компромиссов. Например, и дневные пчелы, и ночные бабочки могут опылять иву козью, но предпочитают разные запахи. Цветочный аромат, адаптированный только к одному из этих животных, означал бы упущенную возможность опыления другим.
Чтобы увидеть, как эти типы компромиссов, опосредованных посетителями, влияют на эволюцию цветов, исследователи разработали концептуальную основу для изучения различных типов компромиссов и того, как цветы могут адаптироваться. Затем они изучили предыдущие исследования взаимодействий цветов и животных, чтобы узнать, поддерживает ли исследование предложенную схему.
Они обнаружили множество стратегий для смягчения компромиссов.
В случае козьей ивы цветы источают разные ароматы днем и ночью, и поэтому привлекают оба типа опылителей. Другой пример – изменение цвета цветов как стратегия привлечения как пчел, так и мух.
Сохранение старых цветов может привлечь приспособленных собирателей, таких как мухи, и отпугнуть умных собирателей, таких как пчелы. Изменение цвета цветов по мере старения может уменьшить этот компромисс, позволяя пчелам выбирать молодые, полезные цветы.
Были отмечены многие другие стратегии, каждая из которых включала в себя приобретение новых комбинаций характеристик для привлечения или исключения разных посетителей.
«Большинство цветов являются экологически обобщенными, и до настоящего времени предполагалось, что это неоптимальное решение», – объясняет профессор Охаши. "Но наши результаты показывают, что взаимодействие с несколькими животными можно оптимизировать, сведя к минимуму компромиссы различными способами, и такие эволюционные процессы, возможно, обогатили разнообразие цветов."
Несоответствие между наблюдаемыми посетителями цветов и прогнозируемыми на основе характеристик цветка уже давно является предметом дискуссий. Принятие во внимание опосредованных посетителями компромиссов в будущих исследованиях эволюции цветов может помочь разрешить этот спор.