Це може здивувати! Чому джмелі частіше обирають жовті квіти

Джмелі, як виявилося, мають свою естетичну упередженість. Вони надають перевагу жовтим квітам. І тепер наука знає чому. Нове дослідження, опубліковане в Nature Communications, пояснює цю поведінкову особливість запилювачів не лише з точки зору кольору, а й через генетичну, біохімічну та еволюційну призму, передають Патріоти України.

Все почалося з польових спостережень у західних регіонах США, де ботаніки звернули увагу на дивовижні популяції квітів Mimulus cardinalis та Mimulus verbenaceus з нестандартним забарвленням. Замість звичних червоних відтінків, характерних для запилення колібрі, з’явилися жовті форми. Вони, як з’ясувалося, приваблюють зовсім інших відвідувачів – бджіл, зокрема джмелів.

Повернувшись до цього питання через десятиліття, дослідницька команда під керівництвом докторки Келсі Байєрс з Центру Джона Іннеса (JIC) провела низку лабораторних експериментів. Їхня мета: з’ясувати, що саме приваблює джмелів: колір, запах чи форма квітки і як ці характеристики формуються на генетичному рівні.

Результати виявилися надзвичайно цікавими. Джмелі удвічі частіше відвідували жовті квіти, ніж червоні. Більше того, жовті форми виділяли інтенсивніший аромат – важливий чинник, зважаючи на те, що бджоли орієнтуються не лише візуально, а й нюхом. На відміну від колібрі, для яких запах не має великого значення, джмелі реагують на квіткові леткі сполуки. Таким чином, запах і колір у комплексі формують сигнал для комах.

Проте ідеальних "взаємин" у цьому партнерстві поки що немає. Незважаючи на зацікавлення, джмелі – не надто ефективні запилювачі саме цих жовтих мімулюсів. Їхня морфологія не завжди дозволяє правильно контактувати з репродуктивними частинами рослини. До того ж, у спробах дістатися до нектару, комахи можуть навіть пошкоджувати квітки.

Один із ключових результатів дослідження – підтвердження того, що жовте забарвлення квітів виникло у двох споріднених видів незалежно, але з залученням однакових генетичних механізмів. Зокрема, йдеться про активацію генів, відповідальних за виробництво каротиноїдів – пігментів, які забезпечують жовто-оранжеве забарвлення. Інші ознаки, як аромат або регуляція червоного пігменту, формувалися у кожного виду окремо.

Це приклад конвергентної еволюції, коли різні види незалежно набувають подібних ознак у відповідь на однакові екологічні виклики. Але також і дивергентної – адже не всі риси виникли однаково. Як зазначає доктор Байєрс, навіть близькоспоріднені види можуть "йти різними шляхами до спільної мети".

Це дослідження має значення не лише для ботаніки та еволюційної біології. Розуміння того, як формується квіткова привабливість для запилювачів, може дати цінні інструменти для сільського господарства. Зокрема, для створення культур із вищою врожайністю через кращу привабливість для природних запилювачів.