Шмели ускорили дивергентную селекцию растений — Naked Science
6 минут
Редакция

Шмели ускорили дивергентную селекцию растений

Швейцарские ученые показали, что линии эволюции растений зависят от эффективности насекомых-опылителей и вымирание последних быстро сократит генетическое разнообразие биомов. Результаты исследования представлены в журнале Nature Communications.

interesnye-fakty-o-shmeljah-009
©Wikipedia

Подавляющее большинство цветковых растений (Magnoliophyta) зависит от опылителей. Так, еще Чарльз Дарвин указывал, что, играя важную роль в поддержании экосистемы и пропитании человека, опылители, в частности, стимулируют видообразование растений. Поэтому последним для успешного размножения необходимо развивать признаки, которые будут привлекательны для животных, птиц или насекомых, способных переносить пыльцу.

 

Согласно одной из современных гипотез, влияние опылителя на дивергентную селекцию растений может варьироваться в зависимости от его эффективности. Например, в разных зонах признаки растений одного вида будут различаться в зависимости от того, какой опылитель является преобладающим. Однако проверить это предположение в естественных условиях трудно: помимо опылителей на выраженность видовых признаков растений также влияют климатические условия, болезни и травоядные животные.

 

Чтобы обойти это ограничение, ученые из Цюрихского университета провели эксперимент, в ходе которого культивировали несколько линий растений в стандартизированных условиях. Для этого они разделили репу (Brassica rapa) от одной материнской популяции на три группы. Опыление первой линии проводилось с помощью шмелей (Bombus terrestris), второй — с помощью мух-журчалок (Episyrphus balteatus). Контрольная группа опылялась вручную. Спустя 900–1500 часов авторы сопоставили размер растений и содержание в их цветках летучих органических веществ (например, анисового альдегида) с эффективностью каждого из способов опыления (по числу семян на плод).

 

Динамика высоты (a), числа семян (b) и содержания ароматических веществ — индола (c) и анисового альдегида (d) — при опылении разными способами. Шмелям соответствует синяя пунктирная линия, ручному опыления — черная линия, мухам-журчалкам — зеленая линия / ©Daniel D. L. Gervasi et al., Nature Communications, 2017 

 

Результаты показали, что девятое поколение растений, которое опыляли шмели, стало выше, а содержание летучих органических веществ в их цветках почти удвоилось. Кроме того, на лепестках этой линии увеличилась область, отражающая ультрафиолет, которую хорошо распознают шмели. Растения, которые опыляли мухи-журчалки, показали менее значительный рост или снижение ароматических соединений, высокую частоту перехода на самоопыление, тогда как число семян в их случае увеличилось.

 

По словам авторов, полученные данные свидетельствуют о том, что опылители разных видов сильно влияют на дивергентную селекцию растений. Такая быстрая эволюция повышает риск снижения генетического разнообразия в случае, если наиболее распространенные опылители, например шмели, вымрут. В свою очередь, уменьшение генетического разнообразия сократит устойчивость растений к болезням.

 

Высота линий, опыленных шмелями (слева) и мухами-журчалками (справа) / ©The University of Zurich

 

Между тем ранее японские инженеры разработали и испытали квадрокоптер, который потенциально способен заниматься опылением. Для этого миниатюрный дрон оснастили шерстью, имитирующей собирательные волоски. Несмотря на скромную эффективность показателей, подход представляется перспективным: в отличие от животных и насекомых, машина может опылять растения вне зависимости от аромата и цвета их лепестков.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

В США прошла презентация концепта скоростного вертолета Defiant-X. Машина выполнена на базе Sikorsky-Boeing SB-1 Defiant, совершившего первый полет в 2019 году.

Вчера, 16:35
5 минут
Илья Ведмеденко

Российские инженеры приступили к опытно-конструкторским работам в рамках проекта истребителя-перехватчика, получившего обозначение МиГ-41. В будущем самолет должен заменить МиГ-31 и дополнить Су-57 пятого поколения.

Вчера, 14:06
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, российских специалистов исключили из экспертной группы, которая обсуждает перспективы создания новой станции на орбите Луны. Ранее стало известно о противоречиях технического характера, возникших между Россией и Западом.

Позавчера, 19:05
4 минуты
Мария Азарова

Пациент — уроженец Исландии Феликс Гретарссон, лишившийся верхних конечностей более 23 лет назад из-за несчастного случая на работе — уже идет на поправку.

22 января
52 минуты
Александр Березин

Решение Совета по космосу РАН повременить с созданием сверхтяжелой ракеты для полетов на Луну звучит странно. Куда откладывать лунную ракету, когда в США средство полета туда отправится в космос уже в 2022 году? Если присмотреться к ситуации внимательно, все еще хуже. Starship — не просто ракета для полетов к Луне и Марсу, а технологическое решение, которое навсегда перевернет военно-политический баланс на Земле. Попробуем разобраться, откуда у «Роскосмоса» такое нежелание посылать людей в дальний космос и как прорывной проект Илона Маска может оказаться дорогой к настоящей Звезде Смерти.

22 января
4 минуты
Ольга Иванова

Особенно это касается витаминов D и A, а также холестерина и незаменимых аминокислот. Все эти показатели у детей, которых кормили в соответствии с веганским меню, оказались значительно ниже, чем у малышей, придерживавшихся обычной диеты.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: