Биологи раскрыли тайное соглашение между растением и жуками

Учёные из Университета Кобе обнаружили необычный механизм взаимодействия между японской красной бузиной и жуками рода Heterhelus.

Исследование показало, что растение сбрасывает плоды, внутри которых находятся личинки насекомых, однако это действие не уничтожает потомство жуков, а, напротив, позволяет им продолжить развитие. Полученные результаты меняют представления специалистов о том, как формируется баланс между растениями и насекомыми-опылителями.

В природе встречаются ситуации, когда насекомые не только опыляют растения, но и используют их плоды в качестве места для развития своего потомства. Биологи называют подобные отношения «мутуализмом с опылением». Такие связи находятся на грани сотрудничества и конфликта: насекомые помогают растениям размножаться, но одновременно используют их ресурсы.

Классическими примерами подобных взаимодействий считаются отношения между инжиром и инжирными осами или между юккой и юкковой молью. В подобных системах растения обычно контролируют численность насекомых, сбрасывая плоды, в которых развивается слишком много личинок. Ранее считалось, что после падения плода личинки погибают, поэтому этот механизм воспринимался как своеобразное «наказание», позволяющее поддерживать равновесие.

Ботаник Университета Кобе Кендзи Суэцугу решил проверить, действует ли этот принцип в случае японской красной бузины Sambucus sieboldiana. Наблюдая за растением, он заметил большое количество жуков Heterhelus на цветках, где они питались и спаривались. Одновременно учёный фиксировал массовое опадение плодов, заражённых личинками.

Чтобы разобраться в происходящем, исследовательская группа провела серию экспериментов. Учёные наблюдали за процессом опыления в природе, проводили опыты с изоляцией цветков и ручным опылением, а также отслеживали развитие личинок даже после того, как плоды падали на землю.

Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Plants, People, Planet, показали, что жуки Heterhelus действительно являются важными опылителями японской красной бузины. При этом растение сбрасывает большую часть заражённых плодов, что позволяет сократить расход ресурсов.

Однако личинки при этом не погибают. После падения плода они покидают его и зарываются в почву, где продолжают своё развитие до стадии взрослого насекомого. Таким образом, опадение плодов оказывается своеобразным компромиссом, который одновременно ограничивает потери растения и позволяет выжить потомству жуков.

Исследователи также выяснили, что соотношение выгод и затрат в этом взаимодействии может меняться в зависимости от условий среды. В разных местах произрастания растения степень зависимости от жуков-опылителей может различаться, поскольку в экосистеме могут присутствовать и другие насекомые, выполняющие ту же функцию.

По мнению учёных, результаты работы показывают, что многие процессы в природе, которые на первый взгляд кажутся неэффективными или случайными, на самом деле могут играть важную роль в поддержании устойчивых экологических связей между видами.