FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2020
176 городов
September – November 2020
312 cities
09-11 октября 2020
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Как цветы обманывают пчел: опыление не то, чем кажется. Отрывок из книги "Жужжащие"

Тор Хэнсон известен некоторым читателям в России: в 2018-м "Альпина нон-фикшн" выпустила его книгу "Триумф семян". "Жужжащие. Естественная история пчел" в каком-то роде с ней связана: на английском в названии говорится о необходимости этих насекомых, которая заключается в том, чтобы переносить пыльцу с одного растения на другое (так и появляются семена). Это именно что необходимость: от большинства сельскохозяйственных культур иначе просто не будет толку. Но в "Жужжащих" рассказано еще много о чем: например, почему предки современных пчел стали вегетарианцами, как мед мог поспособствовать эволюции человека, почему матки шмеля любят жить в сапогах.

Если вы обратитесь к соответствующим страницам учебника по биологии, то почти всегда встретите описание опыления в возвышенных тонах, где цветы предоставляют нектар как "вознаграждение" посещающим их "благодетелям". Ученые называют разновидность такой биологической взаимовыгодной связи мутуализмом. Но копните поглубже, и вы увидите, что некоторые исследователи без прикрас пишут о "манипуляции" и "эксплуатации". Потому что на огромном цветковом фуршете далеко не все раздается бесплатно и из милости. Нектар, к примеру, растениями производится с большими затратами, и они его просто так не предложат, как чашу со сладостями в Хеллоуин. Большинство цветков выделяют его по расписанию и в определенных количествах, в зависимости от места, времени и продолжительности посещения пчелами. Несмотря на содержащиеся сахарá, нектар достаточно сладок, чтобы привлечь пчел, но все же не настолько приторный, как они предпочитают. (Ведь для самих себя пчелы приготовляют очень сладкий мед.) Размах и хитроумность манипулирования опылителями просто изумляют. В нектаре некоторых растений содержится кофеин, что побуждает пчел запоминать их и возвращаться именно к этим цветкам, пчелы буквально "подсаживаются" на них. Спрятанный на дне шпорцев или трубок венчиков нектар заставляет нырять за ним глубоко внутрь цветка, по пути продвигаясь через тычинки с пыльниками. Другие цветки используют пыльцу (и даже съедобные масла) в качестве приманки, которая часто надежно упрятана в глубине цветка, в различных шпорцах или специальных кармашках, что вынуждает пчел дольше оставаться на одном месте, вытрясая или буквально выцарапывая свое вознаграждение. Неважно, поникающие или прямостоячие, цветки, как правило, предоставляют пчелам опорные или посадочные площадки, микрорельеф которых имеет важное значение. В отличие от других частей растений, клетки эпидермы лепестков конусовидные, часто с заостренными выступающими сосочками на наружных стенках. Если в лаборатории с поверхности лепестков удалить эти крошечные сосочки, то пчелы при посадке начнут скользить и перебирать ногами, как собаки на паркете. Особенности цветков, воздействующие на пчел, разнообразны и широко распространены, как и само опыление пчелами. Но, пожалуй, ни одна другая группа растений не издевается над своими визитерами более изощренно, чем орхидеи, прибегающие порой к открытому мошенничеству.

В тенистых вечнозеленых лесах, среди которых я живу, наступление весны знаменуется появлением россыпи небольших розовых орхидей калипсо (Calypso). Они раскрываются, как раз когда первая шмелиная матка показывается после зимней спячки и отправляется на поиски корма. Орхидеи, испускающие притягательный аромат, с парными узкими шпорцами, рекламирующими нектар, манящими полосами и широкой площадкой для посадки, похожи на идеальную закусочную для пчел. Некоторые виды могут похвастаться даже похожими на пыльники волосками, которые сверкают желтым цветом, словно наполненные пыльцой. Но все это лишь уловка, и любая привлеченная ими пчела получит не более чем бремя в виде двух шариков из пыльцы, прилепленных к задней части ее тела. Пыльца, собранная в плотные образования (поллинии), оказывается вне досягаемости, и пчела не может ими воспользоваться, но это идеальный способ доставки пыльцы другому цветку калипсо, на уловку которого она, скорее всего, опять попадется. На самом деле пчелы очень быстро учатся избегать в дальнейшем подобные цветки, но и такого опыления может быть вполне достаточно, поскольку отдельно взятая орхидея может дать десятки или даже сотни тысяч крошеных семян. Другая весенняя орхидея — венерин башмачок (Cypripedium) — в своей обманной стратегии ушла еще дальше. Завлеченные ароматом пчелы оказываются на короткое время запертыми в глубокой мешковидной губе. Вначале дезориентированные, они устремляются к просвету в задней части цветка, ведущему через узкий канал к выходу. Когда пчелы ползут вверх и наружу, на них оседает пыльца.

Чтобы перехитрить опылителей, добрая треть всех орхидей полагается именно на форму цветка. Даже те орхидеи, что готовы предложить честное вознаграждение пчелам за работу, часто заставляют их двигаться кругами в попытках добраться до него: где-то нужно проползти, где-то скатиться по скользкому желобку, а где-то буквально переплыть лужицу воды, скопившейся в кармашке. Самцы пчел-эуглоссин, посещая орхидеи в тропиках Америки, проходят через все это (и даже более того), но не ради нектара, а с целью сбора цветочных запахов, необходимых им для брачного ритуала. Сотни разных орхидей для привлечения конкретных видов пчел испускают определенные ароматы, а их хитроумные приспособления для передачи пыльцы подстроены под размер и форму тела этих самых пчел, что еще сильнее укрепляет связь между растениями и опылителями. Одна из самых необычных стратегий орхидей связана с запахами и спариванием, данная разновидность обмана первым исследователям казалась слишком фантастической и неприличной даже в качестве предположения. В XIX в. во время всеобщего помешательства на естественной истории лишь один малоизвестный натуралист-любитель оказался ближе всех к истине.

Преподобный Ральф Прайс, как его отец и дед до него, служил приходским священником и викарием в Лиминдже на юге Англии (графство Кент). Благодаря положению Прайса у него оставалось немало свободного времени для длительных прогулок по сельской местности в поисках редких растений, которые были его истинной страстью. Как ботаник Прайс получил известность за повторное открытие необычного представителя семейства колокольчиковых, а также за наблюдения частых "нападений" пчел на орхидеи рода Ophrys. Безусловно, офрисы долгое время были предметом интереса из-за их причудливых цветков, по форме и окраске похожих на насекомых: с туловищем, крыльями и усиками. До Прайса никто никогда не заявлял о чем-либо подобном, и когда Чарльз Дарвин прослышал об этом, то был озадачен: "Я затрудняюсь предположить, что это значит". Из-за недостаточного внимания со стороны ученых, а также викторианских правил приличия никто больше не решился что-либо еще предположить по этому поводу в течение полувека. Наконец, в 1930-е гг. результаты многочисленных исследований, от Франции до Алжира, позволили прийти к одному и тому же заключению: пчелы не нападали на цветки — они пытались с ними спариться.

Орхидее Ophrys для осуществления успешного перекрестного опыления требуется трехступенчатый изощренный обман. На первом этапе самцы пчел (в некоторых случаях ос) привлекаются ароматом, который в точности напоминает запах готовых к спариванию самок. Далее самцы набрасываются на насекомоподобные цветки и крепко на них удерживаются, уверенные в том, что имеют дело с живыми существами с такими же размерами, формой тела и запахом, как и у самок их вида. И под конец, окаймляющие цветок густые волоски дают самцам ощущение тактильного контакта с мохнатой самкой, что приводит к заключительному акту, которому наука дала хорошо известное название — псевдокопуляция. Со временем доверчивый кавалер понимает, что обознался, а два комочка пыльцы, аккуратно помещенные ему на голову или на брюшко, будут доставлены другому цветку, когда в очередной раз половой инстинкт возьмет верх.

В свою очередь, пчелы занимаются опылением вовсе не из щедрости или какой-то особой любви к цветам. Им просто нужен нектар, пыльца или что-нибудь еще для них привлекательное, и они возьмут это наиболее удобным для себя способом. Короткохоботковые шмели, к примеру, без колебаний прогрызают основание шпорца водосбора или цветка жимолости, прокладывая прямой путь к нектару, что позволяет обойти хорошо продуманную цветком схему опыления. (Как только подобное отверстие проделано, все остальные пчелы и другие насекомые вскоре тоже начинают им пользоваться.) Медоносная пчела использует обходные пути при посещении цветков горчицы, но не прогрызает отверстие, а, подобравшись к цветку с тыльной стороны, протягивает свой хоботок через щель между лепестками. Подобные разновидности кражи нектара достаточно распространены у пчел, некоторые ботаники считают, что такое поведение подтолкнуло цветки к формированию тесно собранных соцветий как у клевера, мяты и представителей семейства сложноцветных. Не собирающие пыльцу пчелы, которые перекладывают данную работу на других, такие как кукушки, коих тысячи видов, вообще не церемонятся, ведь у них нет на то эволюционных стимулов. Они тоже потребляют цветочный нектар, но многие при этом избавились от волосков для сбора пыльцы, став внешне гладкотелыми и похожими на ос; как и сами осы, они малоэффективны в качестве опылителей.

Даже если пчелы в поисках пыльцы заходят с парадного входа, все равно они не очень-то стремятся быть полезными — ими движут не столько благие намерения, сколько конечный результат. Они заинтересованы в эффективном сборе и транспортировке пыльцы, и эта первоочередная задача никак не вяжется с бесполезной тратой добычи на следующий посещенный цветок. Высокоразвитые представители, такие как орхидейные пчелы, медоносные пчелы и шмели, счесывают отдельные пыльцевые зерна со своих тел, смачивают их нектаром, сбивают в плотные клейкие комочки и размещают на задних ногах. Благодаря этой технике пыльца великолепно переносится с цветков в гнездо, однако она непригодна для всех остальных цветков, что пчелы посетят по дороге домой. И тем не менее такие пчелы остаются ценными опылителями, так как во время счесывания пыльцы они упускают несколько отдельных зерен, будучи не в состоянии видеть, что у них там на спинах. С позиции эволюции отношения цветов и пчел в самом деле особенные, если взглянуть на это без сентиментальности: пчелы воспринимают цветы как ресурс, а цветы пользуются пчелами как удобными инструментами. Мастерский обман одних и неудержимая тяга к псевдокопуляции других демонстрируют это лучше всего: самцы, "нападающие" на орхидеи Ophrys, отлично проявляют себя в плане опыления, при этом им самим даже невдомек, что они посетили цветки.

Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/8084133.

 

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Ученые обнаружили самую полезную в мире пресноводную рыбу на севере Красноярского края

Молодым ученым вручили премии Президента в области науки и инноваций за 2019 год

6 февраля в Кремле состоялась церемония вручения премии Президента в области науки и инноваций для молодых ученых за 2019 год.

Ноев Ковчег глазами художников: «Криобанка» и образовательный троллейбус

Клетки человека на автобусе, анимированная ящерица-преподаватель, видеоблог «Криобанка» и ещё 8 просветительских проектов подготовили студенты-иллюстраторы из Британско

Спинтроника: почему компьютеры будут работать быстрее

Ксения Рыкова для ПостНауки

Химиками МГУ открыт новый белок, защищающий клетки от гибели