Ученые объяснили, почему некоторые цветы самоопыляются
Исследователи из Монреаля выяснили, почему некоторые растения производят мелкие и непривлекательные цветы, подтвердив гипотезу, выдвинутую Чарльзом Дарвином 150 лет назад.
Некоторые виды растений производят два типа цветков: обычные, яркие и привлекательные для насекомых, и «неудачников» — мелкие, никогда не раскрывающиеся, которые самоопыляются. Это явление известно как клейстогамия.
В исследовании, опубликованном в Current Biology, профессора биологии Симон Жоли (Университет Монреаля) и Дэниел Шен (Университет Макгилла) показали, что клейстогамия тесно связана с зигоморфными (двусторонне-симметричными) цветками, такими как у орхидей, которые имеют одну плоскость симметрии.
Ключевые выводы:
- Ученые проанализировали более 2500 видов цветковых растений.
- Эволюционные модели показывают, что клейстогамия развивается почти в четыре раза чаще у зигоморфных видов по сравнению с радиально-симметричными (например, цветки яблони).
- Зигоморфные виды в среднем производят вдвое меньше семян и плодов при отсутствии опылителей, что делает для них клейстогамию критически важной стратегией для обеспечения размножения.
Почему это происходит?
Цветки с двусторонней симметрией обычно опыляются более узким кругом видов насекомых. Поэтому в условиях нехватки опылителей они с большей вероятностью останутся неопыленными. Производство закрытых, самоопыляющихся цветков становится для них «страховкой» от репродуктивной неудачи.
Значение исследования:
Работа подтверждает гипотезу Дарвина и показывает, как растения решают дилемму: обеспечить размножение, минимизируя инбридинг. Клейстогамия — это решение через производство двух типов цветков: обычных для перекрестного опыления и закрытых — для гарантированного размножения в неблагоприятных условиях.
Как отметил Симон Жоли, эта стратегия может иметь практическое применение: создание генетически модифицированных растений только с клейстогамными цветками могло бы помочь снизить распространение модифицированных геномов через пыльцу.