Многие цветущие растения привлекают насекомых, которые опыляют их цветы. Только так они могут обеспечить выживание своего вида.
Парашютный цветок Сандерсона (Ceropegia sandersonii), уроженец южной Африки, близнец, обладает особенно хитрой стратегией привлечения мух для опыления. Его способ обеспечить опыление — сложная уловка, включающая мошенничество и тюремное заключение. Эти «преступления» в царстве растений теперь были разоблачены Аннемари Хейдук, докторантом биологии из Университета Байройта. Ученые из Байройта, Зальцбурга, Билефельда, Дармштадта, Лондона и Питермарицбурга помогли ей собрать доказательства.
Международная команда представила результаты своих исследований в последнем выпуске журнала Current Biology.Непреодолимый аромат: запах удивительно похож на атакующих пчел.Жертвами этой аферы являются нахальные мухи из рода Desmometopa.
Чтобы привлечь таких мух, парашютисты производят сложный аромат, перед которым невозможно устоять этим насекомым размером в два миллиметра. Причина в том, что у мух Desmometopa всегда есть здоровый аппетит к пчелам.
Однако сами они не выслеживают добычу. Скорее пауки и насекомые-хищники нападают на пчел и убивают их. Затем мухи могут обнаруживать добычу в течение нескольких секунд и питаться жидкостью, вытекающей из их тел, в то время как хищники поедают их. Таким образом они крадут пищу у хищников.
По этой причине биологи также называют мух клептопаразитами.Смесь веществ, выделяемых железами борющихся или умирающих пчел, помогает мухам найти свою любимую добычу. «Эти вещества (мы также называем их« тревожными феромонами »), которые выделяются в моменты сильного стресса, имеют запах, столь же аппетитный для мух, как аромат воскресного жаркого для людей», — объясняет Аннемари Хайдук. Ученый из Байройта продемонстрировал, что парашютные цветы производят не менее 33 веществ, которые также выделяются пчелами, подвергшимися смертельному нападению. Вместе эти вещества производят цветочный аромат, настолько обманчиво похожий, что обманывают мух с помощью почти идеальной химической имитации.
К удивлению мух, вместо того, чтобы насладиться пиршеством, они окунаются в ловушку цветов растения.В ловушке без еды: мухи, пойманные цветком
Мухи Desmometopa, печально известные похитители еды, были обмануты вдвойне: они не только не находят умирающих пчел, но даже не находят нектара или других веществ, производимых цветами (например, пыльцы). В цветках Ceropegia нет абсолютно ничего, что могло бы поесть мух. Они известны как «обманчивые цветы», позволяющие опылять насекомых, которых они привлекают, не награждая их пищей.
В дополнение к этому трюку, есть еще и последующее заключение, поскольку растения ловят мух в своих цветках примерно на 24 часа. Это гарантирует, что мухи — в поисках пищи и выхода — сделают всю работу, когда дело доходит до опыления. В результате этой деятельности в сочетании с лишением пищи мухи становятся довольно слабыми, когда им наконец разрешают улететь. Какими бы голодными они ни были, их магически тянет к соблазнительному, обманчивому аромату соседних цветов, где они снова оказываются на первом месте.
Обманчивые стратегии опыления — не редкость«Эти виды растений-обманщиков, которые манипулируют своими посетителями и злоупотребляют ими путем опыления без вознаграждения, не так уж и редки», — объясняет доктор наук Ульрих Меве, который вместе с профессором доктором Стефаном Доттерлом из Зальцбургского университета руководит диссертацией Аннемари Хейдук. . «Сегодня исследователи подсчитали, что существует около 15 000 таких растений. Однако цветок-парашют, который встречается в ксерофитных кустарниках и принадлежит к роду Ceropegia, использует особенно удивительную стратегию».
В течение многих лет доктор Мэве исследовал филогению и систематику Ceropegia и других членов семейства молочая вместе с профессором д-ром Сигрид Лиде-Шуман из Института систематики растений. Он напоминает, что значение мух как опылителей цветов часто недооценивается. «Фактически, около 15% всех растений, опыляемых животными, полагаются на мух-опылителей для их полового размножения.
Это ставит мух сразу за пчелами, которые имеют монополию на опыление 20% цветущих растений, в качестве второго — самые важные насекомые-опылители », — поясняет д-р Мэв.Успешные исследования в Байройте и ЗальцбургеАннемари Хейдук разобралась в уловках Ceropegia, используя технически сложные методы расследования. Чтобы проанализировать запах пчел и цветов, она использовала газовую хроматографию, связанную с масс-спектрометрией (GC-MS), и провела электроантеннографическое обнаружение (GC-EAD) опылителей.
Она проверила действие отдельных ароматических соединений на мух на открытом воздухе (биотесты) в Байройте, Зальцбурге и Квазулу-Натале, провинции Южной Африки. Было обнаружено, что антенны мух Desmometopa могут воспринимать почти половину веществ, содержащихся как в запахе пчелы, так и в аромате, имитирующем цветок.Хейдук был поддержан грантом Баварской программы финансирования Elite и является членом аспирантуры Университета Байройта.
Здесь она активна в Программе экологии и экологических исследований. Кроме того, она проводит исследования в Университете Зальцбурга вместе с профессором Доттерл, который также работал в Университете Байройта. «Взаимодействие между растениями и животными в процессе воспроизводства сулит еще много интересных открытий, включая мошенничество и обман», — сказал Хейдук, выпускник магистерской программы «Молекулярная экология» Университета Байройта и программы элитной степени «Макромолекулярные науки». «Наше новое исследование обязательно вдохновит на дальнейшие исследования необъяснимых стратегий опыления в царстве растений.
Один только род Ceropegia содержит около 250 видов, которые, как известно или считаются, используют мимикрические уловки для обеспечения своего опыления».