Біологія
Біологія

Хвилівник привабив мух-запилювачів трупним запахом жуків

Дослідники з Європи описали незвичайну стратегію приваблення запилювачів в ендемічного для Греції виду хвилівника. Квітки рослини виділяють леткі речовини із трупним запахом комах, що приваблює мух, які звикли харчуватися та розмножуватися на падлі. Результатами дослідження вчені поділилися у статті журналу Frontiers in Ecology and Evolution.

Квітки A. microstoma на землі (А), серед лісової підстилки (В) або поміж каміння (C, D). T. Rupp, B. Oelschlägel, K. Rabitsch et al. / Frontiers in Ecology and Evolution, 2021

Квітки A. microstoma на землі (А), серед лісової підстилки (В) або поміж каміння (C, D). T. Rupp, B. Oelschlägel, K. Rabitsch et al. / Frontiers in Ecology and Evolution, 2021

Що це за рослини?

При згадуванні комах-запилювачів найчастіше на думку спадають бджоли. Проте ними також є велика кількість інших комах, роль яких у запиленні рослин на окремих територіях може бути навіть більшою, ніж у бджіл. Про це свідчать також пристосування багатьох рослин, які розвинули витончені способи використання комах для запилення. Серед таких рослин — хвилівник (Aristolochia). Запилювачі потрапляють до квітки хвилівника у жіночій фазі цвітіння, де тоненькі спрямовані вперед волоски не дають їм змоги вилізти назад передчасно. Поки комаха перебуває у пастці квітки, вона залишає у ній пилок, що причепився до неї під час відвідування попередньої квітки, запилюючи її. Відтак квітка переходить до чоловічої фази цвітіння, випускаючи власний пилок, який знову ліпиться на комаху. Через деякий час волоски скорочуються і розблоковують вихід, вивільняючи запилювача з пилком, який полетить до іншої рослини хвилівника. Попередні дослідження показали, що квіти хвилівника різних видів спеціалізовані для відвідування представниками лише однієї чи кількох родин двокрилих комах, іноді навіть приваблюючи лише особин однієї статі. Група науковців з Австрії, Німеччини та Великобританії вирішили дослідити, хто запилює незвичайний вид хвилівника, ендеміка Греції — Aristolochia microstoma.

Чим зацікавив учених вид?

Квітки A. microstoma часто мають вигляд трубки із входом у вигляді невеликої пори. На відміну від більшості інших видів хвилівника, у цієї рослини квітки не підіймаються високо над землею, а розташовуються поблизу неї або навіть частково занурені у субстрат під підстилкою або серед каміння. Крім цього, її квіткова трубка має більше горизонтальну, а не вертикальну орієнтацію. Через це ботаніки припускали, що рослина може запилюватися невеликими наземними комахами, наприклад, мурахами. Однак це питання не досліджувалося, тому про розмноження A. microstoma відомо небагато.

У новій роботі вчені вирішили дослідити біологію A. microstoma у трьох природних популяціях. Усього вони зібрали 1 457 квіток, кожну з яких розкрили, щоб проаналізувати ДНК комах всередині них. Також науковці звернули увагу на леткі речовини, що їх виділяє хвилівник і які можуть слугувати для приваблення запилювачів.

Які результати дослідження?

До квітів A. microstoma часто навідувалися сціариди (Sciaridae), а також наземні колемболи (Collembola) та павукоподібні. Однак єдиними комахами, які містили на собі пилок із жіночої фази цвітіння хвилівників, а значить є запилювачами, були мухи з родини форид (Phoridae). Усі, крім одного, були представниками роду Megaselia.

Під час вивчення рослини вчені відмітили, що квітки A. microstoma видають неприємний, схожий на падло запах. Подальші аналізи показали, що за це відповідає суміш із 16 сполук. Одна із них, 2,5-метилпіразин, має затхлий, схожий на смажений арахіс запах, який у природі можна відчути від розкладання панциру трупів жуків. Дуже мало рослин пристосувалися виробляти цю сполуку, тому вчені вважають, що це ознака спеціалізації хвилівника для приваблення конкретних запилювачів. Схоже, вона націлена саме на мух Megaselia, які харчуються та відкладають яйця у падлі.