Новое объяснение эволюции твёрдых семян: защита от грызунов, а не покой

Твёрдые семена, непроницаемые для воды, долгое время считались механизмом покоя. Учёные из Королевских ботанических садов Кью, Бергенского и Шеффилдского университетов предложили альтернативную "гипотезу крипсиса": твёрдые семена эволюционировали, чтобы скрываться от млекопитающих-хищников.

Твёрдые семена ускользают от обнаружения хомяками

Команда предлагала пустынным хомячкам Роборовского (Phodopus roborovskii) семена двух видов бобовых (Robinia pseudoacacia и Vicia sativa) с диморфными (твёрдыми и мягкими) семенами. Семена размещали на поверхности или закапывали в сухой или влажный гравий.

Хомяки легко находили твёрдые и мягкие семена на поверхности, а также мягкие семена, закопанные во влажный гравий. Однако твёрдые семена, закопанные как в сухой, так и во влажный гравий, оставались необнаруженными.

Анализ методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии показал, что эмиссия летучих веществ из сухих твёрдых и мягких семян обоих видов была очень низкой. При контакте с влажным гравием мягкие семена поглощали воду, и эмиссия летучих веществ резко возрастала из-за возобновления метаболизма. Твёрдые семена воду не поглощали, и эмиссия оставалась низкой.

Хомяки могли находить закопанные флаконы с искусственными смесями летучих веществ, имитирующими запах набухших мягких семян, что подтвердило: именно летучие соединения семян служат обонятельной подсказкой для обнаружения запасов.

Новое объяснение твёрдости семян

Твёрдость семян встречается только у растений 15 семейств, но это частая черта в жарких пустынях, где семяедство мелкими грызунами создаёт сильное давление отбора, заставляя семена эволюционировать для избегания обнаружения.

Многие виды растений полагаются на рассеянное запасание грызунами для распространения семян. Твёрдость семян способствует их распространению, поскольку запасы твёрдых семян с большей вероятностью избегут обнаружения и поедания самим запасателем или соседями-воришками. Это также может объяснять, почему растения продолжают производить некоторое количество мягких семян — их можно рассматривать как "плату" за услуги распространения.

Исследование, опубликованное в журнале New Phytologist, пересматривает эволюционное объяснение твёрдых семян и добавляет новую перспективу в понимание распространения семян и покоя.