Является ли аромат плодов адаптацией для привлечения животных?
BlockquoteMнoгиe особенности формы и окраски цветов и плодов покрытосеменных растений объясняются коэволюцией с животными — опылителями и распространителями семян. Меньше ясности в вопросе о том, является ли аромат спелых плодов адаптацией, развившейся специально для привлечения животных, распространяющих семена. Для проверки этой гипотезы германские и мадагаскарские биологи изучили запахи зеленых и спелых плодов 30 видов растений в национальном парке Раномафана (Мадагаскар). Оказалось, что у 19 видов, семена которых распространяются исключительно лемурами, аромат зрелых и незрелых плодов сильно различается как по общей интенсивности, так и по набору летучих веществ. У остальных 11 видов, распространяемых птицами, запах плодов мало меняется в ходе созревания. Это логично, если учесть, что птицы при выборе пищи полагаются на свое прекрасное цветовое зрение, а лемуры, не отличающие красное от зеленого, — на обоняние. Кроме того, оказалось, что лемуры тщательнее обнюхивают плоды, запах которых сильно меняется в ходе созревания. Результаты согласуются с гипотезой о том, что аромат спелых плодов у растений, чьи семена распространяются лемурами, выполняет сигнальную функцию, информируя лемуров о том, какой плод им лучше съесть. Такая «химическая коммуникация» выгодна и растению, и лемуру.
ВlосkquоtеПитательны<wbr />е плоды, привлекающие животных, развивались много раз независимо в разных эволюционных линиях цветковых. Такие плоды встречаются у представителей большинства современных семейств. По-видимому, это значит, что отбор, осуществляемый распространителями семян, играет важную роль в эволюции плодов. Однако вопрос о том, в какой степени те или иные свойства плодов объясняются таким отбором, остается дискуссионным. В особенности это касается запаха, ведь изучать запах плодов намного труднее, чем форму или окраску.Впрочем, сегодня эта задача вполне разрешима. Разработаны эффективные методы и приборы, позволяющие собирать и анализировать летучие вещества, выделяемые растениями. Летучие молекулы собирают, прогоняя воздух из емкости с изучаемым образцом через специальные фильтры с абсорбентами, а затем анализируют при помощи газовой хроматографии и масс-спектрометрии.П<wbr />одобные исследования начались сравнительно недавно, и поэтому имеющиеся данные о сигнальной функции аромата плодов пока довольно отрывочны. Например, было показано, что у тех видов рода Ficus, чьи семена распространяются летучими мышами, аромат, во-первых, интенсивнее, во-вторых, сильнее меняется в ходе созревания плода по сравнению с видами, семена которых распространяются птицами. При этом известно, что летучие мыши выбирают плоды в основном по запаху, а птицы — по внешнему виду. В другом исследовании было показано, что запах плодов сильно меняется при созревании у двух видов южноамериканских растений, чьи семена распространяются обезьянами, но не меняется у двух других, распространяемых птицами. Слабым местом этих исследований является то, что они выполнены на очень ограниченном круге растений.В рамках нового, более масштабного исследования биологи из Германии и Мадагаскара сравнили аромат зеленых и спелых плодов у 30 видов тропических деревьев, относящихся к 15 семействам. Работа проводилась в национальном парке Раномафана на юго-востоке Мадагаскара. У 19 видов из 30 семена распространяются исключительно лемурами. Такая «лемурозависимость» характерна для многих мадагаскарских растений. Это связано с особенностями местных экосистем.
BlockquoteB аромате плодов было идентифицировано в общей сложности 389 летучих органических соединений: терпеноидов, ароматических соединений, альдегидов, карбоновых кислот, спиртов и алифатических сложных эфиров (причем последние были обнаружены только в запахе спелых плодов некоторых «лемуровых» видов).
BlockquoteTaким образом, исследование прибавило аргументов сторонникам гипотезы об адаптивной роли запаха плодов у растений, семена которых распространяются животными, полагающимися при выборе пищи на обоняние. Конечно, это нельзя считать строгим доказательством. В принципе можно допустить, что запах плодов эволюционирует по каким-то своим законам, не связанным с лемурами, а лемуры просто предпочитают кормиться на тех деревьях, у которых легко по запаху отличить спелый плод от неспелого. С другой стороны, такие предпочтения лемуров не могут не сказаться на эволюции растений, чьи семена распространяются исключительно лемурами. Едва ли эволюционные взаимодействия в подобной системе отсутствуют или являются строго однонаправленными. Скорее всего, и лемуры влияют на эволюцию запаха плодов, и запах плодов влияет на эволюцию предпочтений лемуров, то есть мы имеем дело с самой настоящей коэволюцией.
1 ответ:
Читайте также