Когда в последний раз мы видели эколога Вашингтонского университета Джошуа Тьюксбери в апрельском номере журнала « Смитсоновский институт» за 2009 год, он прыгал по проселочным дорогам Боливии в сопровождении нашего писателя Брендана Боррелла в поисках перца чили. Он надеялся ответить на простой вопрос: почему перец чили острый?
Связанный контент
- Жуткая наука за самыми горячими перцами в мире
Оказывается, что капсаицин, молекула, которая дает чили их тепло, помогает защитить плоды чили от грибковой гнили и грызунов, не отпугивая птиц, которые необходимы растению для распределения семян в плодах.
Но это приводит к новому вопросу - почему не все перцы чили горячие? У лаборатории Тьюксбери есть ответ и на это, в исследовании, опубликованном в прошлом месяце в Слушаниях Королевского общества B.
Дэвид Хаак, бывший аспирант в лаборатории Тьюксбери, а ныне аспирант в Университете Индианы, изучал Capsicum chacoense, разновидность дикого чили в Боливии, которая встречается либо в популяциях только горячего чили, либо в смешанных популяциях с горячими и мягкими фруктами. Хаак, Тьюксбери и их коллеги обнаружили, что в самых влажных областях их исследований росли только горячие чили. Однако в самых засушливых местах обитало смешанное население, и только 15–20 процентов растений производили пряные фрукты.
Исследователи собирали горячие и мягкие фрукты с трех участков в своей области исследования, охватывая диапазон осадков и типы населения. Они выращивали семена в лаборатории, давая растениям либо много воды, имитирующую самые влажные участки, где росли растения, либо недостаточно воды, как в сухих местах.
Исследователи обнаружили, что как мягкие, так и пряные растения хорошо росли при большом количестве воды. И не было никаких затрат на производство большого количества капсаицин-пряных растений, производящих столько же семян, сколько и мягких. Но поскольку Fusarium, грибок, поражающий растения чили в Боливии, любит влажные условия, мягкие растения будут более уязвимы и не смогут выжить. Вот почему пряный перец чили доминировал в более влажных районах Боливии, заключил Хаак и его коллеги.
Однако когда растения подвергались воздействию засухоподобных условий, пряные растения производили только половину количества семян по сравнению с мягкими. GrrlScientist в Maniraptora: Вкус, как курица объясняет:
Растения теряют воду через микроскопические поры в листьях и стеблях, известные как устьица. В течение дня растения выпускают кислород в окружающую среду в обмен на углекислый газ через устьица, но этот жизненно важный газообмен имеет свою цену: потеря воды. Зная, что плотность устьиц на листьях растения напрямую влияет на потерю воды, команда сравнила плотность устьиц от 30 вяжущих и не вяжущих растений чили, соответствующих возрасту и высоте.
Они обнаружили, что у вяжущих растений плотность устьиц на листьях на 40% выше, чем у не вяжущих растений. Даже после скрещивания вяжущих с неострыми растениями и определения того, были ли плоды острыми, ученые обнаружили, что острый скрещенный чили все еще имел более высокую плотность устьиц, чем не резкие скрещенные.
Поскольку пряные растения теряют больше воды, они не могут производить столько семян. А поскольку Fusarium не представляет большой проблемы в засушливых условиях и обладает большей способностью мягких растений удерживать воду и производить больше семян, эти растения способны процветать в самых сухих условиях и легко перерастают там своих пряных собратьев.