Многие животные зависят от лунного цикла для множества целей, от общения до навигации. Теперь исследователи нашли первое известное растение, которое размножается только при свете полной луны. Исследователи сообщают на этой неделе в « Биологических письмах», что растение может представлять собой единственный сохранившийся пример древней некогда обильной системы опыления.
Связанный контент
- Восхитительные портреты ставят в центр внимания ночных животных
Глядя на Ephedra foeminiea при свете дня , растение кажется не более чем скромным клубком тускло-зеленых ветвей. « Ephedra foeminea - большой, скремблирующий куст, на самом деле довольно некрасивый», - пишет в электронном письме Катарина Рыдин, ботаник из Стокгольмского университета и один из исследователей этого открытия. Куст свисает со скал или цепляется за оливковые деревья в восточной части Средиземноморья, а его листья настолько крошечные, что некоторые называют его эфедрой без листьев. Но когда куст готов к размножению, E. foeminiea действует как своего рода растение-оборотень, превращаясь в плодородную массу ярко-красных и желтых шишек.
Рыдин и ее докторант Кристина Болиндер исследовали кустарник из-за его долгой эволюционной истории. Родственники эфедры, впервые возникшие около 130 миллионов лет назад в раннем меловом периоде, вероятно, служили пищей для динозавров. Как и другие в своем роде, растения эфедры не имеют цветов и вместо этого выделяют капли насыщенной пыльцой жидкости из своих колбочек. Некоторые виды позволяют ветряной переправе падать между шишками, но в жидкости также много сахара, что привлекает насекомых.
Рыдин подозревает, что эфедра, возможно, спасла себя от вымирания, перейдя от преимущественно опыляемой насекомыми системы к системе, зависящей от ветра, основываясь на наблюдениях, которые она сделала в записи окаменелостей. «Исторически, изменение климата происходило неоднократно, не в последнюю очередь после воздействия метеорита 65 миллионов лет назад, и опыление ветром, возможно, было более безопасным методом для обеспечения воспроизводства в такие времена», - говорит она. «Таким образом, возможно, что насекомые-опыленные виды эфедры имели больший риск вымирания».
Чтобы лучше понять растения и их эволюцию, два исследователя направились в Грецию, где они карабкались по камням, чтобы подсчитать насекомых и следить за каплями пыльцы. Они уже определили, что E. distachya, один из близких родственников E. foeminea, отправил свою пыльцу на ветер - открытие, которое соответствует большинству исследователей других видов эфедры, потратило время на изучение. Но методы опыления E. foeminiea оставались более неуловимыми. Даже после того, как появились его шишки, они отказались открыться, и обычные подозреваемые среди насекомых-опылителей казались незаинтересованными.
Кристина Болиндер стоит рядом с кустом E. foeminea, потянув всю ночь, наблюдая за растениями. Фото: Катарина Рыдин Однажды вечером за греческим ужином они начали размышлять о том, что они недавно читали о ночных насекомых, использующих луну для навигации. Внезапно, предположительно с помощью вина, возникла идея: может ли опыление E. foeminiea каким-либо образом быть связано с лунным циклом? «Должен сказать, это началось как шутка, - говорит Рыдин.
И все же шутка казалась достаточно правдоподобной, и она с Болиндером решили провести расследование. Они с нетерпением ждали своего времени в поле, читая о ночном опылении и считая ночи до полнолуния в июле. В тот долгожданный вечер исследователи стратегически расположились в открытом поле E. foeminiea и стали ждать. Когда луна поднялась в безоблачном небе, ее мягкое сияние раскрыло капли пыльцы, которые переливались и сверкали на ярко окрашенных шишках. «Мы можем быть предвзятыми, - говорит Рыдин, - но мы нашли его очень красивым».
В то время как большинство ночных цветущих растений имеют белые цветы, чтобы помочь их опылителям найти их в темноте, шишки E. foeminiea имеют красный и желтый цвет и не выделяют заметного запаха. «Нам стало ясно, что сверкающее, вероятно, является средством ночного влечения, которое мы искали, но не нашли раньше», - говорит Рыдин. Этот дисплей, вероятно, выступает в роли самонаведения для насекомых, включая мух и мотыльков, которые исследователи наблюдали на E. foeminiea в тот вечер.
Хотя света полумесяца, вероятно, было бы достаточно для освещения пыльцы, полная луна остается на всю ночь, поэтому исследователи считают, что E. foeminiea максимизирует эффект для эффективности. «Только в полнолуние у насекомых есть луна для навигации в течение всей ночи», - говорит Рыдин.
Пока что у исследователей есть только один впечатляющий дисплей, подкрепленный рассеянием исторических данных, которые, кажется, подтверждают закономерность. Несмотря на то, что некоторые капли пыльцы появлялись в полнолуние в августе и сентябре, шишек было значительно меньше, что говорит о том, что E. foeminiea, как и ее родственники, достигает максимума летом. Таким образом, остается много загадок. Например, как растения «знают», что полная летняя луна отсутствует? Исследователи отмечают, что растения достаточно чувствительны к свету, чтобы луна имела значение, и они могут ощущать гравитацию, поэтому они могут реагировать на изменения приливной силы Луны. Но на самом деле, признает Рыдин, «мы понятия не имеем, это вопрос на будущее».
Исследователи также любопытны и обеспокоены другим наблюдением. В отличие от опыляемого ветром E. distachya, растения E. foeminiea в основном растут на некотором расстоянии от греческих городов и деревень. Райдин и Болиндер, полагаясь на правильное получение ночного освещения, задаются вопросом, могут ли E. foeminiea страдать от вредного воздействия света. А изменение климата может быть еще большей угрозой. Рыдин говорит, что если изменяющиеся погодные условия начнут засорять обычно чистое летнее небо слоями облаков, то такой поворот событий «вероятно будет катастрофическим для E. foeminiea ».
