Забытые опылители

Эта игра в вопросы и ответы интриговала и заставляла страдать от головной боли биологов на протяжении большей части этого века: насколько возможно логическим путём выявить животных-опылителей какого-либо вида растения, просто заранее зная ключевые характеристики цветка и животного? Взаимодействующий набор признаков растения и животного, который имеет последовательный характер, известен как синдром опыления. (Таблица I). Как мы увидим далее, эта рутина распознавания характера взаимодействия, как и любая игра в вопросы-ответы, можем быть очень интересной, но в ней зачастую недооценивается сложность и изменчивость отношений, сложившихся в природе. Некоторые биологи наших дней откладывают в сторону эту игру по выявлению «классических отношений» и берутся за другую, более сложную. Из-за того, что эта новая игра требует больше эмпирических наблюдений над сбором корма опылителем и над характером цветения всех растений того или иного ландшафта, она лучше отражает разнообразие типов взаимодействия растения и опылителя.

Эта новая парадигма, недавно предложенная экологом Джудит Бронштейн, позволяет нам выделить ландшафты растения и опылителя. Эти образцы ландшафта рассказывают нам о взаимодействии жука не только с каликантусом, но и обо всех других цветах, которые жуки последовательно посещают, а также обо всех других животных, которые посещают кусты каликантуса и его соседей. Как и основное правило в игре синдромов опыления, это также предполагает, что существуют ключевые признаки цветковых растений и опылителей, которые не изменяются независимо, а сгруппированы вместе в пространстве и времени. Но, в противоположность другому предположению игры синдромов опыления, мы в настоящее время признаём, что такие признаки изменчивы как внутри вида, так и от вида к виду. Не все популяции каликантуса могут цвести в одно и т же время или привлекать одних и тех же жуков. Аналогичным образом одни жуки могут активно опылять каликантус, тогда как другие могут лишь изредка посещать его, предпочитая обращать свою активность на другие растения по соседству. Чтобы играть в какую-то игру, мы должны узнать, какие особенности цветков имеют значение для опылителей, и какие особенности животных формировали морфологию и фенологию цветка с течением эволюционного времени. Чтобы более чётко показать некоторые из этих особенностей, давайте вернёмся к каликантусу.

Внимательнее разглядывая цветы каликантуса каштановой окраски, мы начинаем замечать подсказки, указывающие на то, что это действительно могли быть цветки для жуков. Цветки длиной полтора дюйма образованы мясистыми, почти суккулентными тепалиями – это нечто среднее между лепестками венчика и чашелистиками чашечки – которые защищают вознаграждение, находящееся внутри них. Они не производят никакого нектара, но наполнены ярко-жёлтыми, довольно маслянистыми пыльцевыми зёрнами. А на кончике каждой из красноватых долей околоцветника, находящихся в самой глубине цветка, мы встречаем шероховатые белые «пищевые тельца», содержимое которых известно как трубчатый белок. Такие пищевые тельца встречаются внутри многих примитивных цветов и, возможно, поддерживают пищевой интерес жуков, поэтому они меньше повреждают нежные части растения, когда ищут богатую белком пыльцу себе на обед. Держась внутри защищающего их цветка, вне досягаемости для большинства хищников, жуки также часто спариваются с другими особями своего вида.

Эти особенности цветка напоминают о примитивных цветковых растениях Новой Гвинеи и Новой Каледонии, которые изучались как «живые ископаемые» с целью реконструкции условий, при которых в процессе эволюции впервые возникло опыление животными. Такие цветы обладают либо сладким и пряным, либо сильным и неприятным ароматом – пахнут, словно гниющий тропический фрукт, или, что ещё хуже, как пара заношенных грязных и потных носков, привезённых домой из летнего лагеря. В провинции Гуанакасте в Коста-Рике есть один вид дерева, Sapranthus palanga, которому студенты дали прозвище «дерево тысячи грязных носков». В обоих случаях эти цветки с широко раскрытым венчиком предлагают множество аттрактантов (вроде их ароматов) и видов вознаграждения (маслянистая жёлтая пыльца и беловатые пищевые тельца), которые могут чувствовать и переносить как жуки, так и мухи. Когда жуки кормятся пыльцой каликантуса, часть её прилипает к их твёрдой кутикуле. Позже, когда жуки перемещаются для кормления на другое растение, она пассивно переносится на органы размножения (в том числе на восприимчивые к пыльце рыльца) других цветков.