Время цветения и активность опылителей влияют на эволюцию растений

Фото сделано в марте 2020 года во время сбора данных в Национальном парке Катимбау, Пернамбуку, Бразилия. Автор: Annals of Botany (2025). DOI: 10.1093/aob/mcaf126

Новое исследование, опубликованное в журнале Annals of Botany, показывает, что опыление может оказывать значительное влияние на рост и эволюцию растений. Учёные обнаружили, что даже кратковременная десинхронизация между растениями и их опылителями способна изменить репродуктивный успех видов и повлиять на биоразнообразие. Работа даёт новые представления о том, как эволюция происходит в реальном времени.

Давление на поведение опылителей может колебаться в течение сезона, влияя на то, какие растения и животные участвуют в процессе. Изменения во взаимодействиях между растениями и опылителями в рамках одного сезона цветения демонстрируют, как эти связи варьируются на коротких временных масштабах, потенциально влияя на жизнеспособность популяций.

Опылители, включая птиц, летучих мышей, бабочек, мотыльков, мух, жуков, ос и пчёл, играют ключевую роль в диверсификации цветковых растений через их влияние на естественный отбор. Взаимодействие растений и опылителей является важным драйвером изменчивости внешних характеристик растений и формирует такие признаки, как размер цветка, его внешний вид и время цветения. На процесс отбора влияют различные факторы, включая продолжительность визитов опылителей, их активность и поведение.

Исследователи изучили временное совпадение активности растений и опылителей у маслянистой амазонской лианы в сухом тропическом лесу Национального парка Катимбау (Бразилия) с февраля по апрель 2020 года. Эти растения не могут размножаться самостоятельно и зависят от опыления пчёлами, которые собирают масло, выделяемое цветочными железами. Учёные зафиксировали следы посещения пчёл, что помогло отследить процесс опыления.

На первом этапе исследования, в период пикового цветения, растения демонстрировали обилие цветов, но посещаемость опылителей была крайне низкой. Через четыре недели, во время высокой активности пчёл, учёные провели повторные наблюдения. Оказалось, что в пиковый период пчёлы предпочитали растения с крупными цветами, тогда как позже более успешными оказались растения с мелкими цветами. Это связано с разной интенсивностью посещений опылителей в разные периоды.

Только 7,5% цветков (из 134) в пиковый период показали следы опыления, тогда как на позднем этапе этот показатель вырос до 93,6% (из 140 цветков).

Исследование демонстрирует, что изменения во временном совпадении цветения и активности опылителей могут быстро и сильно влиять на естественный отбор. Хотя пчёлы обычно предпочитают крупные цветы, временные рассинхронизации приводят к значительным изменениям в отборе.

«Наши результаты показывают, что даже в рамках одного сезона цветения временные несоответствия между растениями и опылителями могут изменить связь между такими признаками, как размер цветка, и репродуктивным успехом», — говорит ведущий автор исследования Лиедсон Карнейро. «Эти краткосрочные динамические процессы могут влиять на эволюционные исходы, поддерживать разнообразие признаков и предотвращать быстрые изменения в популяциях растений».

Дополнительная информация: Liedson Tavares Carneiro et al, Evolutionary consequences of flowering-pollinator asynchrony: The case of a floral oil-producing plant and its oil-collecting bees, Annals of Botany (2025). DOI: 10.1093/aob/mcaf126

Источник: Oxford University Press