Щоб привабити бджіл квітки орхідеї запахли по-різному, — дослідження

Чоловічі й жіночі квітки орхідеї Catasetum arietinum відрізняються не тільки зовнішньою і внутрішньою будовою, а й запахом, повідомляється в AoB Plants. Це впливає на поведінку бджіл-запилювачів: вони набагато більше часу проводять на жіночих квітках, що підвищує ймовірність їх запилення. Це перший відомий випадок статевого диморфізму запаху у квіток орхідей.

У рослин іноді зустрічаються різностатеві квітки — такі, які виробляють тільки жіночі або тільки чоловічі статеві клітини. Крім того, що вони виконують різні функції в житті рослини, вони ще відрізняються внутрішньою будовою: у перших точно повинен бути товкач, у других — тичинки з пильовиками, а структури, що утворюють гамети протилежної статі, швидше за все, будуть недорозвиненими або взагалі не розвинуться. Може бути неоднаковою і зовнішня будова: наявність чашолистків і пелюсток, їх кількість, колір і тому подібні ознаки.

Однак різниця в складі пахучої суміші у чоловічих і жіночих квіток навряд чи може бути істотною. Їх повинні відвідувати одні й ті ж комахи, і якщо запахи будуть зовсім несхожими, є ймовірність, що пилок потрібного виду ніколи не потрапить на відповідні рильця маточки: тварина просто не сприйме квітки однієї зі статей як потрібні. З іншого боку, на користь рослині можуть піти тимчасові відмінності в запаху чоловічих і жіночих квіток. У фітелефаса і декількох близьких родів пальмових квіток обох статей розкриваються в один день, але тичинкові сильно пахнуть тільки в першу добу цвітіння, а маточкові пахнуть слабко, зате принаймні дві доби. Це підвищує ймовірність запилення останніх.

Втім, багато орхідей розвинули вкрай специфічні пристосування для взаємодії з комахами і підпорядкування їх своїм цілям — зокрема за допомогою запаху. Відомо, що самці орхідейних бджіл Euglossa збирають пахучі речовини з орхідей катасетумів, щоб потім пред'явити ці «квіткові духи» зацікавленим самицям. Збір в основному проводять з чоловічих квіток, а ті «вистрілюють» в комаху пилком. Це наштовхнуло бразильських і німецьких дослідників на чолі з Катаріною Брандт (Katharina Brandt) з Ульмського університету на думку, що маточкові і тичинкові квітки катасетумів можуть пахнути по-різному і неоднаково впливати на поведінку бджіл.

Дослідники протягом двох сезонів цвітіння (березень — серпень 2016 і березень — травень 2017) спостерігали за 28 орхідеями виду Catasetum arietinum, майже кожна з яких росла на олійній пальмі (катасетуми — епіфіти) на одній з ферм убразильському штаті Пернамбуку. На рослинах ще до розпускання квіток вибрали по суцвіттю (чоловічої або жіночої) і помістили їх в муслінові мішечки. Щоранку о 10:30 один з експериментаторів нюхав суцвіття з відстані 2 сантиметри і відзначав інтенсивність запаху за шкалою від 0 до 3.

Протягом 23 днів (не підряд) з 06:00 до 16:30 з інтервалами по пів години біологи спостерігали, які комахи прилітали до чоловічих і жіночих квіток, скільки часу вони проводили на квітках конкретного типу (в разі суцвіть поза мішечків), прикріпився чи до тварин пилок, тощо. З 11 тичинкових і 10 маточкових квіток зібрали суміш пахучих речовин і досліджували її динамічним Парофазная аналізом.

У Catasetum arietinum пахли і чоловічі, і жіночі квітки. Чоловічі починали пахнути через день після розкриття бутонів, а максимальної інтенсивності їх запах досягав на другу-третю добу після початку цвітіння. Термін їх життя становив п'ять-сім днів за умови, що його не відвідували комахи. Жіночі квітки в недоступних комахою суцвіттях починали пахнути через два дні після розкриття, і відразу сильно, і не в'янули протягом двох-трьох тижнів. Вони виділяли більше пахучих речовин, ніж чоловічі. Крім того, квітки пахли з різною силою в різний час доби, найпомітніше — близько полудня.

Запах катасетума виявився обумовлений як мінімум 52 речовинами, з яких вісім виділяються тільки маточковими квітками, а три інших — тільки тичинковими. Крім них було ще 38 неідентифікованих речовин. Однак склад суміші, що забезпечує запах кожного конкретної квітки, відрізнявся, і не завжди там були всі можливі сполуки.

Суцвіття відвідували в основному самці Euglossa двох видів: Euglossa securigera і E. nanomelanotricha. Це майже завжди відбувалося між 08:00 і 14:30 - якраз у ті години, коли запах квіток був найбільш сильним. Раніше і пізніше цього часу бджоли на орхідеї ніколи не прилітали. Хоча кількість запилювачів, підлітає до маточкових і тичинкових квіток, була однаковою, Euglossa частіше сідали на жіночі квітки, ніж на чоловічі, і проводили на перших значно більше часу.

Така поведінка, швидше за все, підвищує ймовірність утворення насіння: пилку з однієї чоловічої квітки може вистачити на кілька жіночих, тому для рослини важливіше, щоб комаха відвідала якомога більше жіночих квіток і залишила на них пилок. Відмінності в складі суміші запашних речовин у чоловічих і жіночих квіток орхідей — тобто запаховий статевий диморфізм — знайшли вперше.

Джерело: The Epoch Times