Голодные шмели заставляют цветы распускаться раньше, прорезая отверстия в их листьях.

по материалам https://www.sciencemag.org/news/2020/05/hungry-bumblebees-make-plants-flower-early-cutting-holes-their-leaves

Когда королевы шмелей просыпаются, для организации новой колонии им необходимы пыльца и нектар. Если они проснуться слишком рано, может быть недостаточно распустившихся цветов. В настоящее время, исследователи обнаружили, что у пчел есть способ заказать фаст-фуд: они прогрызают отверстия в листьях, чтобы заставить растения цвести на неделю раньше обычного времени. Остается много вопросов о деталях этой стратегии и как это происходит.

“Конечно, это удивительно” – говорит Ларс Читтка, поведенческий эколог Университета Королевы Мери в Лондоне. “Мы только начинаем изучать это явление”.

Во время исследования реакций пчел на запахи растений исследователи из ETH Zürich случайно обнаружили любопытные следы укусов на листьях.

Они поместили шмелей в исследовательскую оранжерею и наблюдали, как они вырезают дыры в форме полумесяцев. Что же происходило? Сначала исследователи думали, что, возможно, насекомые питаются жидкостью из листьев, но пчелы оставались на листьях ненадолго, и не могли бы достаточно напиться.

И при этом они, кажется, не брали какие-либо части листьев в свои колонии.

Основное наблюдение: шмели из колоний, где был недостаток еды, более жадно грызли листья. И это дало основание предложить, что возможно у них была другая цель. Исследователи задались вопросом, не заставляло ли повреждение распускаться растения быстрее, обеспечивая пыльцой голодных опылителей. В конце концов, некоторые начинают цвести быстрее, когда они подвержены болезням или засухе. Эти угрозы дают стимул для более быстрого размножения. Но никто никогда не видел, чтобы опылители стимулировали цветение. «Я думал, это длинный путь», – вспоминает Марк Мешер, биолог-эволюционист из ETH Zürich, который был одним из руководителей исследования.

Исследователи организовали эксперимент в теплице с черной горчицей (Brassica nigra), с культурой, которую они изучали. Десять растений были помещены в сетчатые мешки со шмелями, которые не ели пыльцу в течение 3 дней; они стали прогрызать от 5 до 10 лунок на каждом растении. Исследователи сообщили сегодня в Science, что эти растения растения расцвели в среднем через 17 дней; а неповрежденные растения, которые не подвергались воздействию шмелей, расцвели в среднем через 33 дня. В аналогичном эксперименте растения томата ускорили свое цветение на 30 дней. “Масштабы эффекта огромны”, – говорит Мешер.

Голод, кажется, движет пчелами: Другой лабораторный эксперимент показал, что лишенные пыльцы шмели прорезали примерно в четыре раза больше дыр, чем шмели, которые были сыты. Ранней весной исследователи поместили горшечные растения и колонию пчел на крыше кампуса ETH Zürich, и до того как распустились цветы, шмели прорезали отверстия в листьях. Но по мере развития весны, пыльца становилась все более доступной, и пчелы делали все меньше новых отверстий. Исследователи также заметили, что два диких вида – краснохвостые и белохвостые шмели – прокалывают листья, и предположили, что такое поведение может быть широко распространенным. «Это было очень волнительно», – говорит Консуэло де Мораес, эколог-химик из ETH Zürich, который был одним из руководителей исследования.

Чтобы выяснить, приводит ли повреждение листа к тому, что растения начинают цвести быстрее, исследователи вырезали в листьях отверстия одинакового размера. Эти растения начали цвести раньше, чем другие, но не раньше, чем укушенные шмелями. Читтка говорит, что возможно слюна пчелы может содержать химические вещества, которые вызывают цветение – подобно химическим веществам в слюне насекомоядных растений, которые вызывают защитные реакции растений. Исследователи надеются изучить эту идею и изучить химические изменения внутри растений после того, как они укушены. «Это было бы мечтой садоводов, если бы мы могли найти относительно недорогую биохимию, которая фактически ускорила бы цветение», – говорит Читтка.

Но исследователи все еще ломают голову над тем, как развивалось такое поведение, которое может также принести пользу растениям, привлекая ранних опылителей. Маловероятно, что рабочие пчелы усвоят уловку: они живут всего 1 месяц и не имеют достаточно времени, чтобы увидеть результаты своей ручной работы. По словам Читтки, если поведение носит инстинктивный характер, трудно понять, как оно могло бы начаться. Какую изначальную пользу, например, принесли бы поврежденные листья пчелам? Наконец, чтобы помочь своей собственной колонии (а не отдаленной), пчелам нужно грызть близко от дома. “Это удивительно, что все это как-то произошло в результате эволюционного процесса проб и ошибок”, – говорит Читтка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *