Биологи обнаружили, что для поверхности цветков многих растений характерны уникальная тепловые узоры. Насекомые-опылители, в том числе пчелы и шмели, ориентируются на разницу температур внутри такого узора и могут определить наиболее выгодный для сбора нектара цветок, пишут ученые в eLife.
Тепловая карта цветка ладанника University of Bristol
Многим цветковым растениям для переноса пыльцы с одного цветка на другой требуется помощь животных-опылителей (чаще всего насекомых). Для определения наиболее выгодного для себя цветка (например, в котором содержится больше всего нектара), насекомые-опылители используют несколько видов сенсоров. В первую очередь они ориентируются на внешний вид цветов, но также принимают во внимание и другие его свойства, например, запах или температуру. Наличие таких опознавательных характеристик выгодно для обеих сторон: у растений за счет этого увеличивается вероятность репродуктивного успеха, а у насекомых снижается вероятность сесть на неправильный цветок.
Группа биологов под руководством Шона Рэндса (Sean A. Rands) из Бристольского университета решила исследовать тепловые карты цветков различных видов растений и оценить, насколько уникальными они являются и могут ли использоваться шмелями и другими насекомыми-опылителями для определения наиболее привлекательности цветка. Для этого ученые с помощью термографии исследовали цветки 118 различных видов цветковых растений. Оказалось, что 55 процентов изученных растений (это 65 видов) создают на поверхности цветка специальные тепловые узоры с неравномерным распределением температуры. Несмотря на то, что почти у всех растений температура в центре цветка выше, чем у краев, для каждого из видов характерна своя уникальная тепловая карта.
Тепловые карты поверхности цветков некоторых видов растений
Michael J. M. Harrap et al./ eLife, 2017
Тепловые карты поверхности цветков некоторых видов растений
Michael J. M. Harrap et al./ eLife, 2017
Авторы работы отмечают, что температура теплового узора в среднем на 4,5 градуса выше температуры остальной части цветка, и внутри этого узора она может варьироваться в пределах двух градусов. Этой разницы насекомым-опылителям, например пчелам или шмелям, вполне достаточно, чтобы точно определить вид цветка и понять, стоит на него садиться или нет.
Для подтверждения механизма терморецепции шмелей при выборе наиболее привлекателного цветка биологи провели дополнительные эксперименты с искусственными неокрашенными цветками разного размера (большие цветки были диаметром около 85 миллиметров, и маленькие — около 40 миллиметров), к которым для создания температурного узора на поверхности присоединялись небольшие нагреватели в отдельных местах. В нагретые таким образом цветки помещалась вода или раствор сахара. Сравнив вероятность выбора того или иного цветка с холодным ненагреваемым цветком, биологи показали, что именно терморецепция является одним из ключевым механизмом при выборе.
Авторы работы отмечают, что существование сразу нескольких уникальных свойств цветка, по которым можно ориентироваться при выборе, помогает шмелям и пчелам более эффективно добывать себе пищу. Отдельный интерес для ученых представляет возможное изменение работы такой системы взаимодействия при вероятном увеличении температуры окружающей среды в результате глобального потепления.
