Сохранить опылителей

Наталья Резник
Ната­лья Рез­ник

Зем­лю насе­ля­ют более 600 видов хищ­ных рас­те­ний. Пита­ют­ся они бес­по­зво­ноч­ны­ми, в том чис­ле насе­ко­мы­ми; насе­ко­мые же их и опы­ля­ют. И воз­ни­ка­ет про­бле­ма: как сво­е­го бла­го­де­те­ля-опы­ли­те­ля не съесть?

Рис. 1. Жирянка Pinguicula vallisneriifolia поедает мелких опылителей («Википедия»)
Рис. 1. Жирян­ка Pinguicula vallisneriifolia поеда­ет мел­ких опы­ли­те­лей («Вики­пе­дия»)

Прак­ти­ка пока­зы­ва­ет, что пита­ние опы­ли­те­ля­ми ни к чему хоро­ше­му не при­во­дит. В горах на юго-восто­ке Испа­нии рас­тет энде­мич­ное насе­ко­мо­яд­ное рас­те­ние жирян­ка — Pinguicula vallisneriifolia (рис. 1). Спе­ци­аль­ных лову­шек у нее нет, добы­ча нали­па­ет пря­мо на поверх­ность клей­ких листьев. Цвет­ки жирян­ки сосед­ству­ют с листья­ми, и опы­ли­те­лям лег­ко вля­пать­ся [1]. В местах, хоро­шо осве­ща­е­мых солн­цем, на цвет­ки при­ле­та­ют отно­си­тель­но круп­ные насе­ко­мые (дву­кры­лые, пере­пон­ча­то­кры­лые, бабоч­ки), кото­рые доста­точ­но лег­ко отли­па­ют от листьев. Одна­ко эти опы­ли­те­ли не любят густой тени, и если жирян­ка рас­тет в зате­нен­ном месте, напри­мер меж­ду кам­ня­ми, ее цвет­ки посе­ща­ют толь­ко крош­ки-трип­сы не более мил­ли­мет­ра в дли­ну и мел­кие жуки раз­ме­ром око­ло 2 мм. Бегая по рас­те­нию, они попа­да­ют на листья и осво­бо­дить­ся не могут — силе­нок не хва­та­ет. Цвет­ки при­вле­ка­ют трип­сов, и в пери­од цве­те­ния добы­чи на листьях P. vallisneriifolia в несколь­ко раз боль­ше. Увы, пой­ман­ный трипс ниче­го уже не опы­лит, и у жиря­нок, рас­ту­щих в зате­нен­ных местах, семян обра­зу­ет­ся мало и они мел­кие. Так поеда­ние соб­ствен­ных опы­ли­те­лей созда­ет рас­те­нию про­бле­мы, кото­рые не может ком­пен­си­ро­вать даже пита­тель­ная цен­ность потреб­лен­ных жуков и трип­сов — она очень низ­кая, пото­му что насе­ко­мые кро­шеч­ные. Сле­до­ва­тель­но, опы­ли­те­лей необ­хо­ди­мо беречь.

Инте­рес­но, как реша­ет эту зада­чу один из самых быст­рых и зна­ме­ни­тых охот­ни­ков — вене­ри­на мухо­лов­ка Dionaea muscipula? Ее дву­створ­ча­тые листья-ловуш­ки захло­пы­ва­ют­ся, когда насе­ко­мое заде­ва­ет сен­сор­ные волос­ки; весь про­цесс зани­ма­ет все­го 100 мс. С сере­ди­ны мая до нача­ла июля вене­ри­на мухо­лов­ка цве­тет белы­ми цвет­ка­ми, кото­рые под­ни­ма­ют­ся на цве­то­но­сах на 15–35 см над зем­лей (рис. 2). Эти цвет­ки при­вле­ка­ют опы­ли­те­лей, одна­ко не соблаз­нят­ся ли они при этом и алым зевом ловуш­ки вни­зу?

Рис. 2. Венерина мухоловка Dionaea muscipula в цвету (А) и два ее основных опылителя — Augochlorella gratiosa (В) и Typocerus sinuatus (С) [2]
Рис. 2. Вене­ри­на мухо­лов­ка Dionaea muscipula в цве­ту (А) и два ее основ­ных опы­ли­те­ля — Augochlorella gratiosa (В) и Typocerus sinuatus (С) [2]
Спе­ци­а­ли­сты Уни­вер­си­те­та шта­та Север­ная Каро­ли­на иссле­до­ва­ли D. muscipula в ее есте­ствен­ной сре­де оби­та­ния. В пери­од цве­те­ния они соби­ра­ли всех бес­по­зво­ноч­ных, обна­ру­жен­ных на цвет­ках, и всех живот­ных, уго­див­ших в ловуш­ки (створ­ки лову­шек осто­рож­но раз­жи­ма­ли тон­ким пин­це­том). Пыль­це­вые зер­на D. muscipula очень круп­ные, око­ло 100 мкм в диа­мет­ре, их лег­ко отли­чить от пыль­цы сосед­них цве­ту­щих рас­те­ний. Сре­ди 426 экзем­пля­ров пау­ков и насе­ко­мых, собран­ных на цве­тах, пыль­цу вене­ри­ной мухо­лов­ки нашли на теле при­мер­но у поло­ви­ны живот­ных, при­чем три чет­вер­ти из них пере­но­си­ли смесь пыль­цы раз­ных рас­те­ний, и лишь чет­верть, по-види­мо­му, опы­ля­ла исклю­чи­тель­но мухо­лов­ку. Учи­ты­вая видо­вой состав пыль­цы, коли­че­ство зерен раз­ных рас­те­ний на теле живот­ных и отно­си­тель­ную чис­лен­ность каж­до­го пере­нос­чи­ка, иссле­до­ва­те­ли соста­ви­ли спи­сок наи­бо­лее важ­ных опы­ли­те­лей D. muscipula. В него вошли пред­ста­ви­те­ли деся­ти так­со­нов: пере­пон­ча­то­кры­лые (пре­иму­ще­ствен­но пче­лы), жуки и пау­ки-боко­хо­ды Thomisidae. В этом спис­ке с боль­шим отры­вом лиди­ру­ет пче­ла Augochlorella gratiosa, вто­рое и тре­тье места зани­ма­ют жуки Trichodes apivorus и T. sinuatus (рис. 2).

Из лову­шек D. muscipula уче­ные извлек­ли 212 экзем­пля­ров бес­по­зво­ноч­ных, в основ­ном насе­ко­мых (58%) и пау­ков (40%). Попа­да­лись так­же брю­хо­но­гие мол­люс­ки и рако­об­раз­ные. Сре­ди насе­ко­мых пре­об­ла­да­ли пере­пон­ча­то­кры­лые, пре­иму­ще­ствен­но муравьи (26%), и жуки (11%). Иссле­до­ва­те­ли пола­га­ют, что, если бы они пона­блю­да­ли подоль­ше, раз­но­об­ра­зие жертв было бы боль­ше.

Спис­ки живот­ных, най­ден­ных на цвет­ках и в ловуш­ках, частич­но пере­кры­ва­ют­ся. Как пра­ви­ло, всю­ду пры­га­ют и бега­ют куз­не­чи­ки, пау­ки-ска­ку­ны, жуки-листо­еды Paria aterrima и неко­то­рые виды мура­вьев. На цвет­ках они, по-види­мо­му, ока­зы­ва­ют­ся слу­чай­но. Насе­ко­мые с пыль­це­вы­ми зер­на­ми вене­ри­ной мухо­лов­ки на теле в ловуш­ки попа­да­ют крайне ред­ко, а по-насто­я­ще­му важ­ные для рас­те­ния опы­ли­те­ли — нико­гда. Исклю­че­ние соста­вил один паук-боко­ход, зани­ма­ю­щий послед­нее место в пер­вой десят­ке опы­ли­те­лей.

Ана­лиз пока­зал, что такое поло­же­ние неслу­чай­но.

Иссле­до­ва­те­ли пишут, что вене­ри­на мухо­лов­ка ред­ко ловит тех, кто ее опы­ля­ет, одна­ко точ­нее было бы ска­зать, что насто­я­щие опы­ли­те­ли уме­ют избе­гать лову­шек. И рас­те­ние, по-види­мо­му, им в этом помо­га­ет.

Суще­ству­ют три воз­мож­ных меха­низ­ма, защи­ща­ю­щих опы­ли­те­лей от попа­да­ния в ловуш­ку. Раз­мно­же­ние и охо­та могут быть раз­де­ле­ны во вре­ме­ни: когда рас­те­ние цве­тет, ловуш­ки не рабо­та­ют. В слу­чае с вене­ри­ной мухо­лов­кой это не так, 73% жертв уче­ные выта­щи­ли из лову­шек цве­ту­щих рас­те­ний.

Цвет­ки и ловуш­ки могут быть раз­де­ле­ны в про­стран­стве. Ярким при­ме­ром такой ситу­а­ции слу­жит вод­ное рас­те­ние пузыр­чат­ка рода Utricularia. Ее лов­чие пузырь­ки рас­по­ло­же­ны под водой, а цвет­ки тор­чат над поверх­но­стью. Опы­ли­те­ли нырять не ста­нут, и ниче­го им не гро­зит. Вене­ри­на мухо­лов­ка в такую край­ность не впа­да­ет, одна­ко ее цвет­ки нахо­дят­ся суще­ствен­но выше лову­шек, при­чем боль­шин­ство опы­ли­те­лей на них при­ле­та­ет, а жерт­вы обыч­но пере­ме­ща­ют­ся по зем­ле, лишь пятая их часть уме­ет летать.

И нако­нец, ловуш­ки могут посы­лать сиг­на­лы, при­вле­ка­ю­щие добы­чу, или цвет­ки под­ма­ни­ва­ют опы­ли­те­лей. Извест­но, что лов­чие листья вене­ри­ной мухо­лов­ки испус­ка­ют уль­тра­фи­о­ле­то­вое све­че­ние и выде­ля­ют лету­чие веще­ства. Как эти сиг­на­лы дей­ству­ют на насе­ко­мых и на что спо­соб­ны цвет­ки, иссле­до­ва­те­ли не про­ве­ря­ли.

Несколь­ко луч­ше вза­и­мо­от­но­ше­ния охот­ни­ка с жерт­ва­ми и опы­ли­те­ля­ми изу­че­ны у бли­жай­ших назем­ных роди­чей вене­ри­ной мухо­лов­ки, рося­нок из рода Drosera [3]. Их ярко-белые цвет­ки хоро­шо замет­ны на фоне крас­но­ва­тых листьев. Опы­ля­ют их мухи: жур­чал­ки семей­ства Syrphidae, тахи­ны Tachinidae и насто­я­щие мухи Muscidae. В ловуш­ки попа­да­ют кло­пы, осы, муравьи и жуки, кое-где моли и раз­ные дву­кры­лые. У каж­до­го вида — своя добы­ча, но мух сре­ди нее прак­ти­че­ски нет.

Быть может, мухи уме­ют убе­гать с лип­ко­го листа? Ока­зы­ва­ет­ся, нет. Если спе­ци­аль­но поса­дить насе­ко­мое на лист, то в тече­ние полу­ча­са ускольз­нуть уда­ет­ся немно­гим, таких счаст­лив­чи­ков от 7 до 20%, в зави­си­мо­сти от вида.

Рис. 3. Цветки и ловушки росянокDrosera spatulata(A), Drosera arcturi (B) и Drosera auriculata (C) [3]
Рис. 3. Цвет­ки и ловуш­ки рося­нок Drosera spatulata (A), Drosera arcturi (B) и Drosera auriculata (C) [3]
У двух рося­нок, D. spatulata и D. arcturi, ни цвет­ки, ни ловуш­ки не пах­нут, поэто­му лету­чие веще­ства в дан­ном слу­чае насе­ко­мых не при­вле­ка­ют и не оттал­ки­ва­ют. Зато цвет­ки воз­вы­ша­ют­ся над ловуш­ка­ми, и опы­ли­те­ли их хоро­шо раз­ли­ча­ют (рис. 3). Иссле­до­ва­те­ли рас­ста­ви­ли в поле раз­но­цвет­ные пла­сти­ко­вые дис­ки, покры­тые клей­кой жид­ко­стью, и спу­стя десять дней собра­ли с них налип­ших насе­ко­мых. Ока­за­лось, что мух-опы­ли­те­лей при­вле­ка­ют пре­иму­ще­ствен­но белые дис­ки, а не крас­ные или чер­ные. У жел­то­го, зеле­но­го и чер­но­го цве­тов пре­иму­ществ перед крас­ным нет. У насе­ко­мых, кото­рые ста­но­вят­ся добы­чей рося­нок, цве­то­вых пред­по­чте­ний не обна­ру­жи­ли.

Одна­ко цвет — это еще не всё. Важ­но, что­бы крас­ный и белый нахо­ди­лись на зна­чи­тель­ном рас­сто­я­нии друг от дру­га. Экс­пе­ри­мен­ты пока­за­ли: когда крас­ный и белый дис­ки рас­по­ла­га­лись на одном уровне, насе­ко­мые не дела­ли раз­ли­чий меж­ду ними, но когда один диск на 5 см выше дру­го­го, уже 82% опы­ли­те­лей пред­по­чи­та­ют белый. Кста­ти, белый в этих экс­пе­ри­мен­тах нахо­дил­ся ниже крас­но­го, так что важ­но не вза­им­ное рас­по­ло­же­ние, а сама раз­ность высот.

Росян­ка D. auriculata это­му пра­ви­лу не сле­ду­ет, ее цвет­ки нахо­дят­ся на одном уровне с ловуш­ка­ми (рис. 3). Но сво­их опы­ли­те­лей и она в беде не бро­си­ла: насе­ко­мые ори­ен­ти­ру­ют­ся по запа­ху. Цвет­ки син­те­зи­ру­ют паху­чую смесь из вось­ми ком­по­нен­тов, у лову­шек ком­по­зи­ция из четы­рех состав­ля­ю­щих, не тех, что у цвет­ка. Цве­точ­ный запах при­вле­ка­ет всех насе­ко­мых, ловуш­ки — толь­ко потен­ци­аль­ную добы­чу.

Хищ­ные рас­те­ния ста­ра­ют­ся обез­опа­сить сво­их опы­ли­те­лей, для чего исполь­зу­ют зри­тель­ные, про­стран­ствен­ные и хими­че­ские сиг­на­лы. Труд­но ска­зать, как воз­ник­ла такая ситу­а­ция. Быть может, ловуш­ки и цвет­ки в ходе эво­лю­ции неза­ви­си­мо фор­ми­ро­ва­ли круг визи­те­ров или они дели­ли сфе­ры вли­я­ния? По мне­нию иссле­до­ва­те­лей из Север­ной Каро­ли­ны, отве­тить на этот вопрос мог­ло бы толь­ко боль­шое срав­ни­тель­ное иссле­до­ва­ние всех видов хищ­ных рас­те­ний.

Ната­лья Рез­ник

1. Zamora R. Conditional outcomes of interactions: The pollinator-prey conflict of an insectivorous plant /​/​ Ecol., 1999, 80, 786–795.

2. Youngsteadt E., Irwin R. E., Fowler A., Bertone M. A., Giacomini S. J., Kunz M., Suiter D., Sorenson C. E. Venus flytrap rarely traps its pollinators /​/​ The American Naturalist, 2018, 191, doi: 10.1086÷696124.

3. El-Sayed A. M., Byers J. A., Suckling D. M. Pollinator-prey conflicts in carnivorous plants: when flower and trap properties mean life or death /​/​ Scientific Reports, 2016, 6:21065, doi: 10.1038/srep21065.

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
 
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: