Промяната в сексуалния живот на цветята може да създаде проблеми за опрашителите на планетата

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..

Една антична взаимозависима връзка, която способства за питателните системи и стабилността на екосистемите по целия свят, може да се трансформира.

Много цъфтящи растения могат да се самоопрашват или да трансферират прашец сред личните си цветове за генериране на семена и размножаване, само че множеството от тези растения разчитат на опрашители като пеперуди и пчели, с цел да се възпроизвеждат.

Сега – на фона на регистрираните спадове в доста популации на опрашители – ново изследване за еволюцията на системата за чифтосване на един тип цвете разкри забележителна смяна, която може да изостри провокациите, пред които са изправени насекомите сътрудници на растенията.

Репродуктивната еволюция на цветята може да е обвързвана с промени в околната среда, като заличаване на местообитания и бързо продължаващо понижаване на биоразнообразието на опрашителите, съгласно Самсън Акока-Пидол, който управлява изследването, оповестено на 19 декември в списанието New Phytologist.

Сравнявайки семена от диви полски теменуги, събрани преди десетилетия във Франция, със актуалните потомци на растенията, Acoca-Pidolle и сътрудниците му откриха, че днешните цветя са по-малки и създават по-малко нектар вследствие на увеличеното самоопрашване, което има директно влияние върху държанието на опрашителите. Теменугите от предишното са се самооплождали по-малко и са привличали доста повече опрашители от тези от сегашното, съгласно изследването.

„ Изглежда, че се развиват единствено черти, които вземат участие във взаимоотношението растение-опрашител “, сподели Акока-Пидол, докторант в университета в Монпелие. Промените могат да лимитират способността на растенията да се приспособяват към бъдещи промени в околната среда и да имат последствия за „ цялото флорално биоразнообразие “ – евентуално намалявайки генетичните, видовите и екосистемните вариации на цъфтящите растения.

„ Това може да усили намаляването на опрашителите и да аргументи циничен цикъл на противоположна връзка “, сподели съавторът на проучването Пиер-Оливие Шепту пред CNN. Ако растенията създават по-малко нектар, ще има по-малко храна, налична за опрашителите, което от своя страна ще форсира скоростта, с която броят на животните понижава, изясни той.

„ Основното обръщение е, че сега сме очевидци на еволюционния разпад на опрашителите на растенията в дивата природа “, сподели Шепту, постепенен еколог във Френския народен център за научни проучвания и професор в университета в Монпелие.

Възкресяващи растения

Използвайки способ, наименуван „ екология на възкресението “, за осъществяване на проучването, изследователският екип покълна семената на четири популации диви полски теменуги, научно известни като Viola arvensis, които бяха събрани през 1990-те и началото на 2000-те години в региона на Париж.

Някои пропагули или елементи от растение, които могат да се употребяват за развъждане на ново растение, могат да останат в етап на семена за „ доста дълго време “, изясни Acoca-Pidolle. Те са живи, само че с доста ниска скорост на метаболизма. „ Това е като дълга сънливост “, сподели той.

През 2021 година екипът се достави с полски теменуги от точното място, където семената на предците са събрани преди 20 до 30 години. След това учените организираха популационен генетичен разбор, който разглеждаше равнищата на самоопрашване и измененията в хетерозиготността или генетичната колебливост, както и измененията във флоралните черти, които са свързани с привличането на опрашители.

В извадка от 4000 цветя равнищата на самооплождане варират от към 50% за цветята, събрани преди две до три десетилетия, до почти 80% за техните естествени потомци, откриха създателите. Междувременно повърхностите на „ възкресените “ цветя бяха с 10% по-големи, произвеждаха 20% повече нектар и бяха посещавани от повече земни пчели, в сравнение с актуалните им копия.

„ Застрахователна лавица “

Увеличаването на броя на типовете цъфтящи растения, които се самоопрашват или „ самоопрашват “, не постоянно е неприятно нещо, сподели Гретхен Лебън, професор по биология в Държавния университет в Сан Франциско, която е изучавала взаимоотношенията сред опрашители и растения.

„ Начинът да мислим за (самоусъвършенстване) е нещо като тактика за задържане “, сподели Лебън, който не е взел участие в изследването. Въпреки че увеличението на самооплесняването постоянно води до понижаване на генетичните вариации в популацията, наред с няколко други отрицателни последствия, то също може да поддържа популацията, добави тя. „ Като застрахователна лавица. “

Намаляването на генетичните вариации в една растителна популация има значение, защото тези с контейнер от генетични вариации могат по-добре да реагират на огромни промени в околната среда, като дейно понижават риска от изгубване.

Но когато четеше новия документ, част от нея „ в действителност смяташе, че увеличението на самооплесняването значи, че популацията ще бъде непокътната “, сподели Лебън. „ Ако растенията могат да продължат да съществуват във времето и популациите на опрашители се усилят още веднъж, това би означавало, че това е механизъм за опазване на типовете. “

Не е ясно обаче дали тази еволюционна смяна може да бъде обърната - макар че новото проучване допуска, че има упования за привършване на генетичното многообразие на растителната популация в термин, съгласно Acoca-Pidolle.

„ Някои учени имат вяра, че може да има повратна точка, след която едно растение не може да се върне обратно “, означи той, добавяйки, че еволюционният преход типичен се счита за „ необратим “. Проучването дали тези диви теменужки имат способността да се възвръщат от въздействието на самоописването е идващият огромен въпрос, сподели Акока-Пидол.

Междувременно е значимо да се признае, че създателите в действителност нямат данни какво се е случвало с опрашителите преди 20 до 30 години, сподели Лебън. „ Единственото нещо, което те не могат да документират, е размера на разликата в опрашителите в тези места по това време и в този момент “, сподели тя - което произтича от пропуски в историческото необятно публикувано наблюдаване на опрашителите.

„ (Проучването) е в действителност значима проява на тесните връзки сред общностите на растенията и опрашителите “, сподели Лебън. „ Мисля, че идната стъпка в проучването е да разберем какви са последствията за опрашителите. “

Трайният отпечатък на човечеството

Други скорошни изследвания откриха, че намаляващите популации на опрашители, издънка на нездравословни човешки действия, заплашват бъдещето на питателните култури и оцеляването на доста типове, които зависят от тях.

Нарастващият брой проучвания поддържат причините за незабавни ограничения за запазване - като създаване и отбрана на богати на цветя местообитания, които