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

Нові правила кримінальних справ проти підприємців

На першому засіданні оновленої Ради національної безпеки і оборони України було ухвалено рішення про запровадження мораторію на перевірки бізнесу. Йдеться про тимчасове припинення планових і позапланових перевірок з боку правоохоронних, митних, податкових та інших контролюючих органів. Про це повідомила прем’єр-міністр Юлія Свириденко. Відтепер контроль здійснюватиметься виключно точково, у тих випадках, де зафіксовані або ймовірні реальні […]

Петиція дня – Миколу Тищенка хочуть лишити депутатського мандату

Українська політична сцена знову під впливом скандалу, пов’язаного з народним депутатом Верховної Ради України Миколою Тищенком. Петиція, яка закликає до позбавлення його повноважень через зловживання службовим становищем, набрала значну підтримку всупереч короткому терміну її існування. Як відомо, петиція на сайті Верховної ради зʼявилась після того, як Тищенко потрапив у черговий скандал. Цього разу через справу […]

“Дисфункція” конгресу: спікер Джонсон ризикує втратити посаду через Україну

За останній рік республіканці в палаті представників не змогли провести жодних значущих законів, і в цьому винен Дональд Трамп – противник угоди щодо кордону і допомоги Києву, заявляє MSNBC. “Це просто свідчить про дисфункцію палати представників. Майк Джонсон явно загруз у всьому цьому по вуха”, – коментує політичний аналітик телеканалу Тім Міллер. Конгресвумен Марджорі Тейлор […]

У Баварії штрафуватимуть батьків за запізнення на забір дітей із дитсадка

У баварському місті Фельбург з 1 вересня почнуть штрафувати батьків, які запізнюються забрати своїх дітей із дитячих садків. За кожні 15 хвилин запізнення після офіційного часу закладу доведеться сплачувати штраф у розмірі 10 євро. Таке рішення ухвалили у відповідь на численні скарги вихователів, які змушені працювати понаднормово без додаткової оплати. Працівники дитсадка Rappelkiste повідомляли, що […]

Нові докази підтверджують теорію про походження Covid-19 з китайського ринку

Нове дослідження, проведене вченими, надає свіжі докази того, що перші випадки зараження Covid-19 мали місце на ринку в Ухані, Китаї. Аналіз 800 зразків з ринку виявив ДНК диких тварин, а також сліди вірусу, що свідчить про можливу передачу інфекції від тварин до людей. Дослідження, опубліковане в журналі Cell, засноване на більш ніж 800 зразках, зібраних […]

Франція організовує відеоконференцію на 7 березня для зміцнення підтримки України

Франція запрошує міністрів закордонних справ та оборони своїх головних союзників, генерального секретаря НАТО Єнса Столтенберга, глав зовнішньої політики Європейського союзу і українських міністрів закордонних справ і оборони взяти участь у відеоконференції, запланованої на 7 березня. Ця конференція спрямована на продемонстрування “єдиного фронту” та розробку конкретних пропозицій для посилення підтримки України. У запрошенні йдеться про те, […]

В ООН заявили про понад 14 тисяч загиблих цивільних в Україні від початку війни

Від початку повномасштабного вторгнення Росії в Україні загинуло понад 14 тисяч мирних жителів, серед них сотні дітей. Ще понад 36 тисяч осіб отримали поранення. Про це заявив генеральний секретар ООН Антоніу Гутерріш на засіданні Ради Безпеки 23 вересня. За словами генсека, лише підтверджені дані свідчать про масштабні людські втрати, тоді як реальні показники можуть бути […]

Студентка в Тегерані роздяглася на знак незгоди з приниженням через хіджаб

У столиці Ірану, Тегерані, студентка Ісламського університету Азад зняла з себе одяг до спіднього, висловлюючи протест проти приниження, якого зазнала через “неправильне носіння хіджабу”. Інцидент, що стався 2 листопада, викликав значний суспільний резонанс, а відео протесту швидко розійшлося соціальними мережами. За повідомленнями, дівчина зважилася на цей сміливий крок після того, як університетські охоронці принижували її […]