Незадолго до того, как отправиться на небеса в апреле 1882 года, знаменитый английский эволюционист Чарлз Дарвин попросил привезти ему в Даун-хаус семена кларкии изящной (Clarkia unguiculata). Он намеревался вырастить из них цветочки с тычинками двух типов, с разными пыльниками – по-научному это называется «гетерантерия». Гетерантерные цветки, имеющиеся у ряда растений, озадачивали Дарвина. В письме ботанику Джозефу Гукеру он сетовал на то, что «потратил на них уймищу усилий, но так и не постиг ни на толику сути их частей».

«Но он постиг так много всего, сложно припомнить толику, которую он не постиг…» – удивляется Кэтлин Кэй, специалист по экологии и эволюционной биологии из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (США). Возможно, Дарвин был близок к разгадке, но тут пришла костлявая и прервала его мыслительный процесс. Пришлось ждать еще без дюжины лет полтораста, прежде чем гетерантерия позволила наконец себя постичь.

Единственным объяснением присутствия в одних и тех же цветках двух разных наборов тычинок все это время считалось «разделение труда». Понимаете ли, опыление пчелами подразумевает конфликт интересов: растение заинтересовано в том, чтобы пчела перенесла пыльцу на пестик другого цветка, но саму пчелу пыльца интересует лишь как лакомство. Поэтому один набор тычинок гетерантерных растений, расположенный ближе к центру цветка, получил задание привлекать опылителя яркой внешностью и кормить его не самой лучшей с репродуктивной точки зрения пыльцой, а другой – производить пыльцу повышенного качества и исподтишка осыпать ею пчелиный задок, пока передок сосредоточен на «пищевых» тычинках.

Проблема только в том, что эту гипотезу удалось худо-бедно подтвердить лишь на примере нескольких видов растений, в то время как для многих других она оказалась несостоятельной. У кларкии изящной, например, более успешной в плане прорастания в пестик оказалась пыльца внутреннего кольца тычинок, а вовсе не внешнего. Кроме того, гипотеза разделения труда предполагает, что оба набора тычинок должны производить пыльцу в одно и то же время. Однако Кэтлин Кэй не смогла найти гетерантерных цветков, в которых были бы активны тычинки одновременно и внутреннего, и внешнего кольца.

Ее научная группа проводила исследование в Калифорнии, на родине кларкий. Там произрастает более сорока видов рода Clarkia, и половина из них характеризуется гетерантерными цветками, которые опыляют одиночные пчелы-специалисты. Ученые сфокусировались на двух таких видах – C. unguiculata и C. cylindrica. Как и у других гетерантерных кларкий, в их цветках тычинки внутреннего кольца начинают производить пыльцу рано, стоят прямо и выглядят броско, а периферические тычинки в это время незаметно лежат на лепестках, словно Емели на печи, и поднимаются лишь после вскрытия пыльников у первых. Спустя несколько дней возбухает и возлипает рыльце пестика: к приему пыльцы других цветков готов! «В поле можно найти цветки на разных стадиях, и с помощью замедленной съемки мы увидели всю последовательность событий в индивидуальных цветках», – говорит Кэй.

У Clarkia cylindrica пыльцевые зерна с тычинок внешнего и внутреннего кольца отличаются цветом, что позволило ученым проследить судьбу пыльцы разного происхождения. Оказалось, пчелки собирают ради еды пыльцу и с тех и с других тычинок, и на окрестные цветочки они переносят пыльцу также обеих разновидностей. Это опять же противоречит гипотезе разделения труда.

Какова же альтернатива? Согласно Кэтлин Кэй и соавторам, гетерантерия нужна для порционной раздачи пыльцы опылителям. Пыльники вскрываются в разное время, и пыльца не сразу вся доступна для пчелы. Эта стратегия «дозирования пыльцы» имеет целью побудить пчелу продолжить сбор на другом цветке, а не стряхнуть излишки и отправиться прямиком в улей.

«Если цветок одаряет пчелу тонной пыльцы, она оказывается в пыльцевой малине и начинает себя чистить, а затем улетает кормить потомство, не посещая другие цветки, – объясняет Кэй. – Поэтому у растений выработались разные механизмы порционного пыльцеснабжения. В данном случае цветок утаивает несколько пыльников и постепенно раскрывает их для опылителей, что ограничивает количество пыльцы, которую пчела может забрать при каждом визите».

«Именно это я и постиг в конце, но не успел проверить ни толики…» – кряхтит ушлый скелет из склепа в Вестминстерском аббатстве. Довольно жалкая попытка оспорить приоритет, мистер Дарвин.

---

Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (Kay et al., 2020)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вам понравилось его читать и вы хотите поделиться информацией с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент с активной ссылкой на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.

Вас также могут заинтересовать статьи:
Перуанская орхидея завлекает опылителя дуэтной мимикрией контраста
Геликония чмокает колибри выпрыгивающими тычинками
Пятьдесят оттенков Дарвина