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.
