У большинства нефотосинтезирующих растений очень маленькие семена, которые могут разноситься ветром, как частицы пыли. Однако некоторые ахлорофилловые растения растут в темном подлеске леса и перестали зависеть от ветра для распространения семян. В этом исследовании профессор Суэцугу исследовал метод распространения семян для трех таких растений: Yoania amagiensis, Monotropastrum humile и Phacellanthus tubiflorus.
Он определил верблюжьего сверчка в качестве основного рассредоточения семян, что стало первым свидетельством того, что верблюжьи сверчки использовались для распространения семян в цветущих растениях.Самый известный пример насекомых-переносчиков — муравьи, но муравьи не едят семена: они несут их в свои гнезда в своих челюстях. Насекомые, которые переносят семена, поедая их, очень редки.
Одним из примеров является новозеландская вита, но это особый случай: обычно эту роль берут на себя млекопитающие, но в Новой Зеландии единственными местными млекопитающими являются летучие мыши.Исследование профессора Суэцугу проводилось в городе Фудзи, Сидзуока, где они исследовали методы распространения семян трех видов нефотосинтезирующих растений. Они обнаружили, что птицы и млекопитающие, обычно несущие эти семена, не проявляли интереса к плодам этих растений. Между тем беспозвоночные, особенно верблюжьи сверчки, регулярно ели плоды.
Однако есть фрукты — это не то же самое, что быть носителем — семена также должны сохраняться целыми и невредимыми в экскрементах. Исследователь поймал верблюжьих сверчков, проверил, выделяют ли они семена целиком, и обнаружил много неповрежденных семян.
Все три обследованных вида растений (Y. amagiensis, M. humile и P. tubiflorus) не являются фотосинтезирующими видами. Они могут выжить в абсолютно темной среде обитания и в основном встречаются в лесной подстилке вне досягаемости солнечного света. Среда обитания трех видов, исследованных на этот раз, имеет очень ограниченный поток ветра, поэтому растениям необходимо было плодоносить и полагаться на животных-переносчиков. Однако у этих видов растений-паразитов нет лишних ресурсов, поэтому они не могут создавать привлекательные плоды, полные питательных веществ, которые понравились бы птицам и млекопитающим.
Следующим лучшим вариантом было использование бродячих насекомых, которые питались бы некачественными фруктами. (На самом деле японская полевая мышь, популярный семеновод, заметила эти плоды, но не стала их есть.)Раньше насекомые не считались внутренними переносчиками семян, потому что из-за небольшого размера их тела и челюстей считалось, что они жевали семена.
Однако семена нефотосинтезирующих растений чрезвычайно малы, поэтому они могут проходить через пищеварительную систему целыми и невредимыми.Y. amagiensis, M. humile и P. tubiflorus принадлежат соответственно к семейству Ericaceae, семейству Orchidaceae и семейству Orobanchaceae.
Это очень разные виды, и каждый из них отказался от фотосинтеза в рамках своей независимой эволюционной схемы. Другими словами, три несвязанных нефотосинтезирующих растения независимо развились, полагаясь на насекомых-переносчиков для распространения семян. Это говорит о том, что эволюционный этап отказа от фотосинтеза (и сопровождающие его характеристики — маленькие размеры семян, переход в темную лесную подстилку с неэффективным ветром) позволили им занять уникальную биологическую нишу.
Эти результаты показывают, что эволюционный этап потери фотосинтеза — это не просто потеря функций из-за потери хлоропласта: он резко меняет отношения растения с другими организмами. Продолжая изучать растения, которые не фотосинтезируют, мы планируем прояснить изменения, произошедшие в процессе принятия крайнего решения отказаться от фотосинтеза.