Исследование показало, что цвета цветов, видимые только насекомым, обеспечивают опыление

Лепестки цветов содержат различные вещества, которые создают эффект «бычьего глаза», который направляет насекомых в поисках пыльцы. Это было объяснено исследованием, проведенным Мэтью Х. Коски, доцентом биологических наук на факультете естественных наук Университета Клемсона. Исследование проливает свет на химические модификации цветов, которые реагируют на экологические причины, включая изменение климата, которые могут угрожать их выживанию.

Исследовательская группа изучила аргентинскую ансерину, растение с ярко-желтым цветком, также известное как серебряная трава, принадлежащее к семейству розоцветных. Исследователи стремились узнать, как пигменты в лепестках, видимые только в ультрафиолетовом спектре, играют неотъемлемую роль в пластичности растения, то есть его способности быстро реагировать на изменение окружающей среды. В исследовании, опубликованном в журнале Evolution, также участвовали исследователи Клемсон Линдси М. Финнелл, Элизабет Леонард и Нишант Тарайил.

С одной стороны, они изучили рост серебряной травы на разных высотах на юго-западе Колорадо, США, чтобы лучше понять функции различных поглощающих УФ-излучение химических веществ в лепестках растений и то, как эти химические вещества помогают опылению и, следовательно, размножению. Профессор Коски объяснил, что «хотя люди не могут видеть УФ-узоры на лепестках цветов, многие опылители могут видеть».

«Меня всегда восхищало то, как возникает и как меняется цвет цветка, и какие факторы влияют на эволюцию этого изменения, — говорит Коски, — поэтому мне было интересно подумать о том, как мы воспринимаем цвет по сравнению с тем, как организмы, которые чаще взаимодействуют с цветами».

Например , насекомые-опылители видят в ультрафиолетовом спектре, поэтому цветы, которые отражают или поглощают волны ультрафиолета, дают опылителям восприятие разных цветов, которые люди не могут видеть. Коски сказал, что он очарован «открытием того, что эти УФ-сигналы могут делать функционально в отношении опыления».

Кроме того, он сказал, что широкий спектр растений имеет концентрации поглощающих УФ-излучение химических веществ у основания лепестков цветов, в то время как кончики лепестков имеют больше химических веществ, которые отражают ультрафиолетовые лучи. Это создает общий эффект «бычьего глаза», который направляет насекомых в поисках пыльцы.

Команда хотела изучить, как растения адаптируются к выживанию в различных условиях. Вот почему на высоте 1000 метров они обнаружили, что цветы адаптируются к окружающей среде, производя различное количество химических веществ, которые блокируют или поглощают ультрафиолетовые лучи.

«На более высоких высотах всегда больше УФ-поглощающих соединений или большая пространственная площадь поглощения УФ-излучения в лепестках, по сравнению с низковысотными популяциями», - сказал он. Так, исследователи заявили, что это демонстрирует пластичность растения, которую Коски определил как разные черты в одних и тех же организмах в разных условиях окружающей среды. Это важный шаг в понимании того, как организмы адаптируются к изменениям.

Для Коски важным аспектом пластичности является то, что «когда мы думаем об изменении климата и глобальных изменениях, пластичность — это механизм, с помощью которого природные популяции могут очень быстро реагировать на изменение климата и сохраняться в этом климате».

С другой стороны, хотя считается, что процесс эволюции, который приводит к изменениям генетического кода с течением времени, прогрессирует медленнее, реагируя «пластически на изменение окружающей среды», сказал он.

«Исследование поставило вопрос о том, является ли пластическая реакция на окружающую среду адаптивной», - сказал профессор, отвечая, что «исследование показало, что пластическое изменение УФ-пигментации приносит пользу растениям, особенно на больших высотах, потому что Поглощение ультрафиолета лепестками привело к большей жизнеспособности пыльцы».

Исследования помогут ученым лучше понять, как организмы реагируют на изменения окружающей среды, и даже предсказать, смогут ли и насколько хорошо некоторые организмы пережить быстрые изменения окружающей среды, такие как глобальное изменение климата.

Это также важно для сельского хозяйства, потому что некоторые из тех же чувствительных к ультрафиолетовому излучению пигментов, которые работают в траве сильверграсса, также присутствуют в товарных культурах, таких как горчица и подсолнечник. «Интересно подумать о том, влияют ли абиотические факторы, такие как ультрафиолетовые лучи или температура, на выражение этих признаков, как это повлияет на то, как опылители видят цветы и как это будет происходить с точки зрения урожайности и производства семян», — сказал Коски.

Исследования команды могут быть даже важны для домашних садоводов, пытающихся привлечь к своим растениям определенные виды опылителей. «Я думаю, что люди думают о том, чтобы посадить множество цветов разного цвета и морфологии, чтобы привлечь множество различных типов опылителей, например, сад, благоприятный для опылителей», - сказал Коски.

Он заключил, что «нужно думать о том, что мы часто не знаем всех деталей того, какие цвета воспринимают опылители и как это может измениться с сезонами. То, что все может показаться нам очень похожим, не означает, что они не могут быть очень разнообразными для опылителей, и они также могут привлечь другой набор опылителей, которых мы ожидаем».

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ: