Искусственные цветы и высокоскоростная съемка раскрывают тайны опыления колибри
Исследователи использовали искусственные цветы и высокоскоростную видеосъемку, чтобы получить новые данные о взаимосвязи между колибри и опыляемыми ими цветами. Работа, опубликованная в журнале Functional Ecology, впервые измерила, сколько энергии колибри тратят на зависание при питании из цветков разной ориентации.
Колибри — одни из самых маленьких и ярких птиц, способные к длительному зависанию, и ключевые опылители растений в Америке. Цветки, опыляемые колибри, обычно красные, трубчатые и без запаха. Однако причина, по которой большинство таких цветков свисают вертикально вниз, оставалась загадкой.
Используя самый распространенный на кампусе вид — калифорнийскую селасфóрус (Calypte anna), — доктора Нир Сапир и Роберт Дадли из Калифорнийского университета в Беркли создали серию искусственных «цветков». Они были ориентированы горизонтально, вертикально вниз или под углом 45°.
После обучения птиц питанию из искусственных цветков исследователи с помощью высокоскоростной съемки зафиксировали, как ориентация цветка влияет на положение тела и стиль зависания колибри. Затем цветки оснастили маской для измерения количества потребляемого кислорода, что позволило определить энергозатраты на зависание во время кормления.
Результаты показали:
- Для питания из вертикально свисающих цветков колибри приходилось принимать «причудливую» позу — тело вертикально, а голова запрокинута назад.
- Такое питание требовало на 10% больше энергии, чем питание из горизонтальных цветков.
Этот результат оказался неожиданным. Гипотеза состояла в том, что цветки эволюционировали, чтобы минимизировать энергозатраты опылителей. Однако выяснилось обратное — питание из таких цветков для колибри энергетически более затратно.
Это означает, что в эволюции цветков действуют другие факторы:
- Селекция опылителей: Вертикально свисающие цветки могут эволюционировать, чтобы исключить менее эффективных опылителей, например насекомых, и повысить эффективность опыления.
- Защита нектара: Горизонтальные цветки больше подвержены воздействию дождя, который разбавляет нектар. Поскольку колибри различают сладость нектара, они могут предпочитать обращенные вниз цветки, чей нектар менее разбавлен и содержит больше сахара.