Вредители склоняют растения к самоопылению

Растения, которые полагаются на насекомых-опылителей, стараются понравиться им как можно больше. Это значит, что в каждом поколении растений из множества вариантов разных признаков наиболее выигрышными будут те, которые сильнее привлекают пчёл, шмелей, бабочек и пр. Насекомые будут лучше всего опылять тех, у кого нектар слаще и запах привлекательнее, так что особи с особенно сладким нектаром с большей вероятностью оставят потомство.

С другой стороны, растениям постоянно приходится иметь дело с насекомыми (и не только), которые едят листья, стебли, древесину. Для них нужно быть как можно менее привлекательными, то есть как можно более невкусными. Значит, из поколения в поколение среди растений преимущество будет у тех, кто может накапливать, например, токсины в листьях или что-то в этом роде.

Как одновременно могут совмещаться оба направления: повышение привлекательности для одних и уменьшение привлекательности для других? Исследователи из Цюрихского университета поставили эволюционный эксперимент с репой, которую опыляют шмели и которую едят гусеницы. Растения разделили на несколько групп; к некоторым в течение шести поколений пускали только шмелей, к другим же кроме шмелей пускали ещё и гусениц. Те, которые «общались» только со шмелями, как и ожидалось, приобрели более крупные цветы и стали сильнее пахнуть – отбор благоприятствовал тем, которые больше всего нравились шмелям.

А вот те, которых ещё и гусеницы ели, оказались менее привлекательными для опылителей: кроме того, что в тканях накапливался защитный токсин, у них было меньше цветков и сами цветы тоже были меньше. Более того, как говорится в статье в Science, те растения, которых беспокоили гусеницы, оказались более склонны к самоопылению: их цветы были в большей степени самосовместимы, то есть могли опыляться пыльцой с того же растения, и даже расстояние между цветками становилось меньше.

Очевидно, склонность к самоопылению возникла как компенсация уменьшающейся привлекательности для опылителей; привлекательность же уменьшилась из-за вредителей – быть одновременно интересными для шмелей и неинтересными для гусениц для репы по какой-то причине невозможно. С похожей дилеммой сталкиваются многие растения, и вполне вероятно, что решают они её похожим образом.

С одной стороны, это многое говорит нам о путях эволюции цветковых растений, с другой – наводит на размышления относительно сельскохозяйственных культур: мы стараемся создавать их под свой вкус, но на конечный результат селекции, очевидно, влияют и опылители, и вредители.