Рослини та запилювачі використовують електричні поля, щоб привабити один одного

Рік написання: 2022

Запилювачі і квіти можуть притягувати один одного за допомогою електричних полів, виявили дослідники. Деякі комахи, такі як мухи, можуть виявляти квіти за допомогою цих електричних полів, в той час як деякі квіти можуть використовувати їх, щоб відчувати запилювачів і випускати цілеспрямовані сплески запаху, щоб залучити їх більше.

Отримані результати демонструють інший шлях коеволюції квітів і запилювачів. Оскільки запилювачі в усьому світі знаходяться під загрозою зникнення через низку факторів, це дослідження може допомогти вченим краще зрозуміти роль, яку вони відіграють.

«Комахи є домінуючими запилювачами в агроекосистемах, забезпечуючи послуги із запилення багатьох наших культур», — каже д-р Йожеф Вутс, автор одного з досліджень. «Чим краще ми розуміємо взаємодію запилювач-рослина, тим більше у нас буде можливостей зберегти комах-запилювачів і забезпечити продовольчу безпеку».

Разом у електричному комфорті.

Запилювачі та рослини замикаються разом у коеволюційному циклі, де кожна сторона адаптується у відповідь на зміни в іншої. Вони робили це протягом десятків мільйонів років із запилювачами, починаючи від загальних спеціалізованих видів, як медоносна бджола, до видів, як молі, для яких запилення - побічна діяльність. Запилювачі отримують такі винагороди, як нектар, а рослини отримують пилок для розмноження. Хоча деякі взаємодії очевидні, такі як яскраві кольори, різкі запахи та складні форми, є інші адаптації, які не так помітні.

Запилювачі і рослини еволюціонували разом протягом мільйонів років. Джміль на квітці.

Наприклад, бджоли можуть бачити у ширшому діапазоні світлового спектру, ніж ми, в результаті чого квіти виглядають інакше в ультрафіолетовому світлі, щоб привабити бджіл.

Електричні поля - це ще одна адаптація. Було показано, що екзоскелет багатьох комах несе позитивні заряди, тоді як квіти заряджені негативно. Оскільки протилежні заряди притягуються, вважалося, що це допомагає пилку прилипати до запилювачів. Але нещодавно були зрозумілі подальші наслідки. Дослідження показують, що бджоли можуть відчувати слабкі електричні поля, створювані рослинами, за тим, як їх волосся відхиляється. Рослини також тимчасово втрачають свій негативний заряд, коли їх відвідують запилювачі, що свідчить про те, що запилювачі також можуть визначити, чи зайняті квіти зараз. Хоча ці відчуття були запропоновані як функції у запилювачів, крім бджіл, було проведено мало досліджень щодо інших видів комах. Мухи-ширячі, поряд з джмелями і медоносними бджолами, є одними з основних запилювачів рослин, але їх здатність відчувати електричні поля була невідома. Тепер нові дослідження, проведені вченими з Саудівської Аравії та Пакистану, показують, що ці комахи також можуть відчувати електричні поля. Їхні висновки, опубліковані в журналі Nature, виявили, що грудні волоски журчалок відхиляються у відповідь на дію електричних полів і є більш чутливими, ніж еквіваленти у бджіл.

Вони змогли використовувати ці волоски, щоб відрізнити штучні квіти, наповнені цукром, від таких, наповнених гірким розчином, на основі заряду рослин. 

Коли заряд було знято, дресировані мухи не змогли відрізнити ці квіти. У той час як комахи використовують електричні поля, щоб знайти свої цільові рослини, рослини також використовують електричні поля, щоб залучити правильних запилювачів.

Окреме дослідження, проведене дослідниками з Брістольського університету та опубліковане в The Science of Nature, припускає, що деякі рослини вибірково виділяють запахи, щоб залучити бджіл.

«Квіти мають обмежений запас цих ароматів, тому має сенс, що вони випускають їх лише тоді, коли поруч їх є запилювачі», — каже провідний автор доктор Клара Монтгомері. «По суті, рекламувати себе варто лише тоді, коли ви знаєте, що у вас є аудиторія. «Ці аромати також використовуються комахами, які хочуть поїсти або відкласти яйця на рослині, тому збільшення їх шансів залучити лише запилювачів є життєво важливим». Рослини відрізняються своїм підходом до виділення запахів, виробництво яких може бути енергетично дорогим. Хоча деякі виділяють їх у послідовному циклі або у відповідь на світло та температуру, пов’язані з їхніми запилювачами, це ризикує залучити комах та інших тварин, які можуть з’їсти рослину.

Дослідження показало, що петунії збільшують кількість запаху, що виділяється, після отримання позитивного заряду від комах. Але це збільшення виділеного запаху було помічено лише після досягнення певного порогу заряду, що може дозволити рослинам ігнорувати менші заряди від комах, які не є запилювачами.

Бджоли і петунії в лабораторії. У дослідженні вимірювали виділення запахів петунією після відвідування бджіл.

Подальші виділення запаху також були помічені після того, як були застосовані витрати, еквівалентні багаторазовим відвідуванням бджіл. «Часті відвідування квітки зарядженими запилювачами призведуть до накопичення заряду, який може перевищити поріг виділення запаху.

Таким чином, електричний заряд на квітці може бути корисним індикатором того, як багато запилювачів знаходиться поблизу неї, що дозволяє рослині оцінити реальний потенціал для поширення пилку в реальному часі».

У той час як петунії збільшили виробництво аромату за рахунок збільшення заряду, така ж активність не спостерігалася у квітки левового зева. Це говорить про те, що це може бути специфічним пристосуванням у певних рослин, а не загальним правилом для всіх рослин.

Разом ці дослідження розкривають інший аспект світу природи, який прихований від людей, але який може відігравати життєво важливу роль у житті рослин.

Джерело: https://www.beeculture.com

Коментарі (0):