Поиск
x
Спецпроект «Россия без мусора»
Природа

Странный симбиоз с осами помог инжиру прижиться на Гавайях

National Geographic Россия
25 января 2021
_-.jpg
Между этими насекомыми и растениями довольно необычные партнёрские отношения.

Обследуя гавайский остров Кауаи в поисках инвазивных растений в 2017 году, ботаник Келси Брок заметила нечто необычное: оказалось, что на этом острове откуда-то появилось несколько неместных видов инжира (Fícus cárica).

У инжира, за исключением некоторых искусственно выведенных сортов, необычное опыление: оно происходит при помощи небольших черных ос-бластофаг (Blastophaga psenes), которые переносят пыльцу с мужских деревьев на женские. Сами осы-бластофаги не могут размножаться без инжира. Самка осы, оплодотворенная бескрылым самцом внутри мужского соцветия инжира, вылезает наружу через отверстие в вершине мужского соцветия. При этом она принимает на свое тело пыльцу с мужских цветков.

В поисках мужских соцветий часть самок попадает внутрь женских соцветий. Пыльца, занесенная ими, попадает на рыльце пестиков, благодаря чему происходит опыление цветков. Судя по палеонтологическим данным, такая система опыления сформировалась по меньшей мере 34 миллиона лет назад.

Считалось, что еще одна особенность опыления растения состоит в том, что один вид ос опыляет только один вид инжира, однако новое исследование показывает, что насекомые могут опылять и другие виды, которые они ранее никогда не опыляли.

Поскольку самки ос откладывают свои яйца внутри инжира, их детеныши полагаются на репродуктивные клетки растения в качестве пищи. Когда молодые осы вылупляются из яиц, первыми выходят самцы. Они бескрылые и тощие, но они прогрызают внешнюю стену инжира, чтобы освободить своих сестер, которых также оплодотворяют. Самцы никогда не существуют вне инжира. Следовательно, выживание инжира и осы полностью зависит друг от друга. Со временем они лучше адаптируются к партнерству.

Они развиваются вместе, поэтому новые виды инжира сопровождаются новыми видами ос. Так как же инжир мог прижиться на Кауаи без своих уникальных опылителей?

На Кауи нет местных видов инжира. Но на острове обитают десятки неместных видов инжира со всего мира, которые в большинстве случаев не сосуществуют в своих родных экосистемах. Столетие назад лесники на Кауаи намеренно ввезли несколько видов инжира, каждого со своим опылителем.

Чтобы исследовать, как новые виды инжира укоренялись без их первоначальных опылителей, исследователи собрали множество образцов как из Национального тропического ботанического сада, так и со всего острова.

Ученые открывали каждый инжир, чтобы определить ос и собрать семена. У большинства соплодий не было ни того, ни другого, но некоторые виды были заполнены крошечными осами и имели много семян. Ученые в лаборатории Джорджа Вейблена проанализировали ДНК этих видов, чтобы быть уверенными в их идентичности.

Соавторы исследования Сеана Уолш и Дастин Волкис обнаружили, что семена всех видов инжира с осами внутри могут прорасти, что означает, что они были успешно опылены. Ученые обнаружили, что оса, характерная для инжира Порт-Джексон из восточной Австралии, взаимодействует с двумя дополнительными видами инжира на Кауаи — инжиром Уоткинса и Red affouche.

Инжир Уоткинса очень тесно связан с инжиром Порт-Джексона, и их распространение в Австралии частично совпадает, хотя обширные исследования никогда не выявляли, что эта конкретная оса взаимодействует с инжиром Уоткинса на родине. Но поскольку опылитель инжира Уоткинса пропал с Кауи, оса может свободно использовать оба вида инжира.

Red affouche, впрочем, не имеет близкого родства с инжиром Порт-Джексона и происходит с островов недалеко от Мадагаскара. Это означает, что близкое родство с инжиром Порт-Джексон не определяет, какие виды инжира может опылять оса. Ученые определили, что ключом к разгадке оказалась форма отверстия в вершине соцветия, куда проникают осы. У всех трех видов инжира оно оказалось схожим.

В своих естественных ареалах и инжир, и осы выживают, если могут отличить своего конкретного партнера от всех других видов, поэтому они оттачивают эту способность. Но в экосистемах по всему миру инжир и осы в конечном итоге используют одни и те же уловки, чтобы найти друг друга.

Эти сходства не имеют значения, пока экосистемы остаются раздельными, но антропогенное перемещение видов в мире привело к неестественному смешению видов.

Ранее исследователи полагали, что эти невероятно близкие отношения, давно отточенные эволюцией, будет трудно изменить. Теперь мы знаем, что виды с такими связями могут вторгаться в экосистему, создавая новые партнерства и искажая существующие.

Узнайте, какие инвазивные виды нужно срочно уничтожить и почему.

рекомендации
Большая дикая кошка

Спецрубрика к Дню кошек: дикие кошачьи, о которых вы не слышали

Ноутбук, компьютер

ASUS ZenBook Duo 14 в руках художницы. Рассказывает Антония Лев

Информация

5 проверенных способов предотвратить заболевание простудой