Квіти еволюціонують, щоб мати менше сексу

У міру того, як кількість бджіл та інших запилювачів падає, польові братки адаптуються, запліднюючи власні насіння, показало нове дослідження.

Дослідження польових братків у Франції показало, що протягом останніх кількох десятиліть квіти частіше самозапилювалися або використовували власний пилок для запліднення насіння.

Щовесни трильйони квітів спаровуються за допомогою бджіл та інших тварин. Вони заманюють запилювачів до своїх квітів яскравими кольорами та нектаром. Подорожуючи від квітки до квітки, тварини беруть із собою пилок, який може запліднити насіння інших рослин.

Нове дослідження показує, що люди швидко змінюють цей щорічний обряд весни. Оскільки токсичні пестициди та зникнення середовищ існування призвели до скорочення популяції бджіл та інших запилювачів, деякі квіти почали частіше запліднювати власні насіння, а не насіння інших рослин.

Вчені сказали, що були здивовані швидкістю змін, які відбулися всього за 20 поколінь. «Це швидка еволюція», — сказав П’єр-Олів’є Шепту, еволюційний еколог з Університету Монпельє у Франції, який очолював дослідження.

Доктор Чепту був натхненний провести дослідження, коли стало ясно, що кількість бджіл та інших запилювачів різко скоротилася . Чи знайдуть квіти, які залежать від запилювачів для статі, запитав він, інший спосіб розмноження?

Дослідження було зосереджено на бур’янистій рослині під назвою анютина польова, чиї білі, жовті та фіолетові квіти часто зустрічаються на полях і узбіччях доріг по всій Європі.

Для статевого розмноження польові братки зазвичай використовують джмелів. Але вони також можуть використовувати власний пилок для запліднення власного насіння, цей процес називається самозапиленням.

Самозапилення зручніше статевого життя, тому що квітці не потрібно чекати, поки до нього заскочить бджола. Але квітка, що самозапилюється, може використовувати лише власні гени для виробництва нового насіння. Статеве розмноження дозволяє квітам змішувати свою ДНК, створюючи нові комбінації, які можуть зробити їх краще підготовленими до хвороб, посух та інших проблем, з якими можуть зіткнутися майбутні покоління.

Щоб відстежити еволюцію польових братків протягом останніх десятиліть, д-р Шепту та його колеги скористалися сховищем насіння, яке Національна ботанічна консерваторія Франції зібрала в 1990-х і на початку 2000-х років.

Дослідники порівняли ці старі квіти з новими з усієї французької сільської місцевості. Після вирощування нових і старих насіння поруч у лабораторії в однакових умовах вони виявили, що з 1990-х років самозапилення зросло на 27 відсотків.

Дослідники також порівняли анатомію рослин. Хоча загальний розмір нових польових братків не змінився, їхні квітки зменшилися на 10 відсотків і виробляли на 20 відсотків менше нектару.

Дослідники підозрювали, що ці зміни зробили нових польових братків менш привабливими для джмелів. Щоб перевірити цю ідею, вони розмістили джмелині вулики всередині корпусів зі старими та новими польовими братками. Звичайно, бджоли більше відвідували старі рослини, ніж нові.

Оскільки популяція джмелів зменшилася, за словами доктора Чепту, вартість виробництва нектару та великих привабливих квітів, можливо, стала тягарем для квітів. Замість того, щоб вкладати енергію в заманювання запилювачів, припустив він, польові братки досягають більшого успіху, спрямовуючи її на ріст і опір хворобам.

Дослідники підозрюють, що багато інших квітів стикаються з такою ж проблемою виживання, і вони також можуть розвиватися в тому ж напрямку. «Немає підстав думати, що інші рослини не еволюціонували», — сказав доктор Чепту.

Якщо це правда, рослини можуть погіршити ситуацію для комах-запилювачів. Багато запилювачів залежать від нектару як їжі; якщо рослини виробляють менше, комахи залишаться голодними.

Запилювачі та квіти можуть бути замкнені в низхідній спіралі. Менша кількість нектару призведе до ще більшого скорочення популяції комах, що зробить статеве розмноження ще менш корисним для рослин.

Спіраль не буде поганою лише для комах, попередив доктор Чепту. Якщо деякі рослини врешті-решт повністю відмовляться від статевого розмноження, малоймовірно, що вони знову зможуть відновити цю здатність.

У довгостроковій перспективі генетичні обмеження самозапилення можуть поставити рослини під загрозу зникнення. «Вони не зможуть адаптуватися, тому вимирання стане більш імовірним», — сказав доктор Чепту.

Результати були «вражаючими, хоча й невтішними», — сказала Сьюзан Мейзер, ботанік з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі, яка не брала участі в дослідженні.

Доктор Мейзер сказав, що спіраль може бути навіть гіршою, ніж припускає дослідження доктора Чепту. Разом зі зменшенням кількості запилювачів квіткові рослини стикаються з іншими проблемами, які можуть змусити їх відмовитися від статевого розмноження.

Глобальне потепління, наприклад, прискорює ріст квітів. Можливо, це скорочує вікно часу до того, як квіти в’януть, протягом якого вони можуть дарувати запилювачам нектар.

Але Саша Бішоп, еволюційний біолог з Мічиганського університету, який не брав участі в дослідженні, сказав, що деякі квіти можуть реагувати на зменшення кількості запилювачів протилежним чином.

Під час дослідження іпомеї на півдні Сполучених Штатів вона та її колеги виявили, що між 2003 і 2012 роками квіти стали більшими, а не меншими. Вчені вважають цю зміну стратегією продовжувати залучати бджіл, оскільки вони стають менш поширеними.

«Вони можуть інвестувати в самозапилення або в залучення запилювачів», — сказав доктор Бішоп. «Обидва результати цілком розумні».

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

В Ізраїлі запропонували розділити контроль над сектором Гази з низкою арабських країн

Високопосадовці з офісу прем’єр-міністра Ізраїлю Беньяміна Нетаньягу конфіденційно розглядали широкомасштабний план для майбутньої Гази після війни, що включав пропозицію розділити контроль над територією з альянсом арабських країн, таких як Єгипет, Саудівська Аравія та Об’єднані Арабські Емірати, а також з США. Ця ініціатива була висловлена в контексті початку переговорів у Каїрі про перемир’я між Ізраїлем та […]

Символічна дата: лідери країн “Великої сімки” скличуть саміт у другу річницю вторгнення РФ в Україну

Перший саміт країн “Великої сімки” у 2024 році заплановано на 24 лютого, що збігається з другою річницею повномасштабного вторгнення Російської Федерації в Україну. Поки що немає конкретної інформації про те, що саме буде обговорюватися на цьому засіданні. Однак відомо, що Італія, яка обіймає головування в G7, має намір використати цю зустріч для посилення підтримки України. […]

На Майдані пошкодили меморіал загиблим воїнам

У Києві на Майдані Незалежності вночі 15 грудня невідомий чоловік пошкодив прапори та фотографії, які встановлені для вшанування пам’яті загиблих українських воїнів. Завдяки небайдужості перехожої та оперативним діям поліції порушника вдалося затримати. Про це повідомили в Telegram-каналі столичної поліції. Про подію правоохоронці дізналися після звернення жінки, яка помітила на місці меморіалу пошкоджені елементи — зірвані […]

Глобальні кліматичні зміни призводять до продуктової кризи по всьому світу

Нещодавні погодні зміни, включаючи тривалі посухи та повені в різних регіонах світу, створюють загрози для сільського господарства, що може призвести до подальшого зростання світових цін на продукти харчування. Як пише Bloomberg, погодні катаклізми вже вплинули на фермерів у країнах, таких як Бразилія, В’єтнам та Австралія, що серйозно ускладнює виробництво таких важливих сільськогосподарських продуктів, як цукор, […]

Вифлеєм спорожнів: радість Різдва приглушена воєнним смутком

У цьому році святкові святкування в Вифлеємі, місті народження Ісуса, відмінені через трагедію в Секторі Газа, де ізраїльська військова операція призвела до смерті безлічі дітей. Замість тисяч туристів і паломників, на вулицях панує атмосфера смутку та війни. Жителька Вифлеєму, Мадлен, поділилася з ВВС своїми враженнями: “Місто порожнє від щастя, від радості, від дітей, від Санти. […]

Супутник Intelsat 33e, створений Boeing, розпався на орбіті

Нещодавно компанія Intelsat підтвердила повну втрату свого супутникового зв’язку 33e, створеного компанією Boeing, після того, як він зруйнувався на орбіті через “аномалію”. Ця подія викликала занепокоєння серед експертів у галузі космічних технологій. “Ми координуємо дії з виробником супутників, Boeing, та державними агентствами для аналізу даних та спостережень”, – заявила Intelsat. З того часу компанія створила […]

Суперечки у парламенті Грузії: фізичні сутички під час обговорення законопроекту про “іноагентів”

Суперечки між депутатами у парламенті Грузії під час розгляду проєкту щодо “іноагентів” у фінальному читанні перетворилися на фізичні сутички. Відео з сесійної зали опублікували кілька телеканалів. Протягом години тривали бурхливі дебати між депутатами, які згодом переросли у фізичні стирки. Під стінами парламенту відбувається акція протесту, де знаходяться спецпризначенці. Протестувальники також зібралися біля заднього входу у […]

Горе-помічники: вчені виявили нову несподівану причину крововиливу в мозок

У світлі свіжих досліджень вчені розкривають несподівану причину крововиливу в мозок, виявивши, що еритроцити, які виконують роль “горе-помічників”, можуть стати ініціаторами мікрокрововиливів у мозку під час старіння. Дослідження, проведене науковою групою під керівництвом професорів Сянміна Сю та Марка Фішера з Каліфорнійського університету в Ірвайні, виявило, що з віком еритроцити можуть застрягати у вузьких капілярах мозку, […]