Размер цветка коррелирует с размером опылителя и независимо эволюционировал в разных горных системах
Классическим примером морфологической совместимости цветов и насекомых являются орхидеи Дарвина и бражники. Многие исследования показывают, что географические вариации размера цветка соответствуют размеру насекомых-опылителей в каждом регионе — явление, известное как «региональная адаптация по размеру цветка».
Однако оставалось неизвестным, являются ли генетически более близкими растения из одного региона или же растения со схожим размером цветка (большим или малым) из соседних регионов. Исследование под руководством аспиранта Цубасы Тоджи из лаборатории профессора Такао Итино (Университет Синсю) впервые дало ответ на этот вопрос на примере белой крапивы глухой (Lamium album var. barbatum).
Ключевые результаты:
- Признаки цветка явно коррелировали с размером пчел-опылителей в каждой популяции.
- Генетическая структура была схожей между растениями одного горного региона, независимо от размера их цветков.
- Размер цветка независимо увеличивался или уменьшался в каждой горной области — наблюдалась параллельная эволюция этого признака между изолированными горными системами.
Методология:
Исследование сочеталo два подхода:
- Полевые исследования выявили географическую изменчивость размера цветка и его корреляцию с размером посещающих пчел.
- Популяционно-генетический анализ показал общую генетическую структуру и дивергенцию между горными массивами.
Вывод:
Размер цветка в каждой популяции не зависит от генетической структуры. Даже генетически близкие популяции в пределах одного горного хребта могут сильно различаться по размеру цветка, а генетически отдаленные популяции из разных горных областей — иметь сходный размер. Это указывает на независимую эволюцию размера цветка в каждой горной области под давлением локальных опылителей.
Перспективы:
Группа проверяет возможность параллельной эволюции признаков цветка у других видов растений тем же методом. Ученые предполагают, что это явление может быть довольно распространенным. В конечном итоге, расширив сравнение признаков и генетический анализ на другие таксоны, они надеются выяснить общие закономерности эволюции видов в горных регионах.