15.03.2017
Редакция Naked Science

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.
25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

Позавчера, 14:21
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

Позавчера, 12:12
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

23 ноября
Мария Азарова

Международная команда ученых на примере более чем 30 тысяч жителей Западной Европы и США оценила связь между возникновением сердечной недостаточности и приемом аспирина.

21 ноября
Александр Березин

Зачем Россия во время испытания нового оружия создала кучу обломков, угрожающих МКС? Верно ли, что подобные действия сделают ближний космос непригодным к использованию? Naked Science рассказывает, почему ответы на оба эти вопроса — совсем не такие, как кажется.

25 ноября
Александр Березин

Группа японских исследователей выдвинула крайне интересную гипотезу: дельта-штамм в Японии был, но… «самоликвидировался» под грузом накопленных мутаций. Предположение вызывает изумление: истории неизвестны случаи самоуничтожения вирусных заболеваний, отчего же в этот раз ученые рассуждают именно так?

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

28 октября
Мария Азарова

Все образцы продукции популярных ресторанов быстрого питания, протестированные американскими учеными, содержали один или несколько видов фталатов либо других пластификаторов.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: