Размер тела, морфология и связанные с ними поведенческие особенности насекомых, посещающих цветы, оказывают сильное влияние на количество переносимой ими пыльцы. Таким образом, часто предполагается, что опылители со схожим внешним видом оказывают аналогичное экологическое воздействие на растения. Однако воздействие опылителей на растения определяется не только количеством переносимой ими пыльцы.
При перемещении между различными видами растений насекомые могут откладывать на рыльца пыльцу других видов (например, пыльцу с других растений), что потенциально может помешать успешному опылению. Это поднимает вопрос о том, является ли верность цветкам — степень концентрации посещений насекомыми определенных видов растений — характерной чертой морфологически сходных групп опылителей.
Исследователи изучали этот вопрос путем количественного сравнения пыльцы, переносимой различными группами насекомых. В центре внимания было бирючина туполистная (Ligustrum obtusifolium), вид растений-генералистов, привлекающий широкий круг насекомых-опылителей. Работа опубликована в журнале Arthropod-Plant Interactions.
Прим.ред. Растения-генералисты в контексте опыления — это виды растений, которые способны привлекать и эффективно использовать для переноса пыльцы широкий круг не связанных между собой видов опылителей. В отличие от специализированных растений (специалистов), которые эволюционно привязаны к одному конкретному насекомому или птице, генералисты делают ставку на массовость и универсальность. Их цветки обычно имеют открытую, радиально-симметричную форму (например, в виде блюдца, зонтика или ромашки). Нектар и пыльца расположены на поверхности, поэтому их может достать любое насекомое от короткохоботковой мухи до жука и бабочки.
В исследовании для анализа использовались только особи, собранные с цветков одних и тех же растений бирючины, чтобы обеспечить сравнение всех насекомых в одинаковых условиях.
Насекомые систематически собирались в дневное и ночное время, а пыльца, прикрепленная к их телам, идентифицировалась и количественно определялась. Исследователи обнаружили, что как состав пыльцы, так и гетероспецифичность пыльцы на теле насекомого значительно различаются как внутри, так и между группами насекомых.
Так, пыльца, переносимая ночными мотыльками и эусоциальными пчелами (Bombus ardens), в большей степени представлена небольшим количеством видов растений, чем пыльца, переносимая бабочками и одиночными пчелами соответственно. Примечательно, что в рамках одного вида шмелей самцы демонстрировали более сильную склонность к определенным видам растений, чем самки.
Прим.ред. Bombus ardens — вид шмелей, но шмели сами по себе являются частью семейства настоящих пчёл. Поэтому в научных статьях их часто называют «эусоциальными пчелами», имея в виду их семейную принадлежность и общественный образ жизни, хотя в бытовом языке это типичный шмель. Родовое название Bombus на латыни означает именно «шмель». Конкретно вид Bombus ardens (встречается в Японии и Корее) по-русски часто называют огненным или пламенным шмелем из-за яркого рыжевато-огненного окраса на кончике брюшка. Термин «эусоциальный» указывает на высшую форму общественной организации насекомых. Это означает, что Bombus ardens живут не поодиночке, а строят колонии, где есть строгое разделение труда: одна плодовитая королева-матка, которая откладывает яйца, и бесплодные рабочие особи, которые собирают нектар и защищают гнездо.
Напротив, бронзовка дальневосточная оленка (Gametis jucunda) переносила пыльцу более широкого круга видов растений и демонстрировала относительно высокую степень гетероспецифичности по сравнению с другими жуками. Аналогично, хотя мухи-журчалки (сирфиды) и другие двукрылые насекомые переносили пыльцу множества таксонов растений, их пыльцевые комплексы заметно различались по видовому составу.
Эти результаты показывают, что даже морфологически схожие опылители могут существенно различаться по разнообразию и гетероспецифичности переносимой ими пыльцы. Такая изменчивость имеет важное значение для понимания того, как разные опылители влияют на размножение и эволюцию растений. В более широком смысле, результаты указывают на то, что традиционные морфологические или таксономические классификации опылителей могут неадекватно отражать их экологические функции, особенно в отношении переноса пыльцы других видов.
Говоря простым языком, авторы статьи выделяют два ключевых фактора, которые критически влияют на успешное размножение растений:
1. Степень цветочной верности (Floral Fidelity). Это склонность насекомого последовательно посещать цветки только одного определенного вида растений во время фуражировки.
Высокая верность: насекомое целенаправленно летит от одного одуванчика к другому. В результате на его теле накапливается чистая пыльца одного вида, что гарантирует качественное оплодотворение.Низкая верность: насекомое хаотично перелетает с одуванчика на яблоню, а затем на сурепку. Его «пыльцевой груз» становится слишком пестрым и неэффективным.2. Риск переноса чужеродной пыльцы (Heterospecific Pollen Transfer, HPT).
Когда опылитель «неразборчив в связях» и переносит смесь пыльцы от разных ботанических видов, возникает феномен HPT. Попадая на пестик цветка, чужеродная пыльца оказывает негативное воздействие. Она физически блокирует рыльце пестика, не оставляя места для «родной» пыльцы, и может выделять химические вещества, которые тормозят прорастание правильной пыльцы. Это приводит к бесплодию цветка или снижению качества семян.
Таким образом, раньше считали: если два насекомых (например, два разных вида одиночных пчел или шмель и жук-оленка) имеют одинаковый размер и «волосатость», то они работают одинаково.
Статья доказывает: внешность обманчива. Из-за скрытых поведенческих различий один «пушистик» может быть идеальным моногамным опылителем, а его точный морфологический двойник — неэффективным переносчиком чужеродного спама (HPT), который скорее вредит репродукции конкретного растения.
Источник: University of Tsukuba.