Скандальная правда о сексуальной жизни растений - Майкл Аллаби

Два поллиния Orchis mascula на заостренных кончиках карандашей. Рисунок А показывает поллиний при первом прикреплении. Рисунок В показывает его после сжатия. Иллюстрация из книги Ч. Дарвина «О различных способах, с помощью которых британские и иностранные орхидеи оплодотворяются насекомыми, и о хороших эффектах от скрещивания» (Джон Мюррей, Лондон, 1862)

Посмотрите внимательно: поллинии достаточно большие, чтобы их увидеть. Вам понадобится мощный микроскоп, чтобы разглядеть одно пыльцевое зерно, но, как показывают рисунки Дарвина, вы вполне можете заметить поллинии орхидных на кончиках заточенных карандашей.

«Жужжащее» опыление

Все это предполагает, что пыльники раскалываются продольно, обнажая липкие комки пыльцы внутри. Но есть растения, у которых этот принцип не работает. Решив усложнить себе и насекомым жизнь, они запечатывают пыльники, оставляя лишь крошечную пору на самом конце трубки. Столкнувшись с пыльниками такого типа, потенциальный опылитель может быть сбит с толку. Это же явно пыльник, и внутри есть пыльца, но как же до нее добраться? Но еще веселее тот факт, что растения с трубчатыми пыльниками не производят нектар, так что насекомое получает или пыльцу, или ничего.

Когда насекомое впервые сталкивается с таким пыльником, оно понятия не имеет, что с ним делать, и тратит значительное время на изучение цветка, пока наконец не разгадает его секрет. Что нужно сделать, так это принять правильное положение и двигать крыльями так быстро, как только возможно. Такое с виду безобидное жужжание порождает чудовищную перегрузку, равную 30 g. Человек способен выдерживать такую нагрузку лишь в течение пары секунд. Эта сила выталкивает пыльцу через пору на кончике пыльника.

Пчела-галикта машет крыльями, чтобы отделить пыльцу от пыльников рексии (Rhexia mariana)

Конечно, только пчелы могут двигать крыльями достаточно быстро, чтобы это сработало, но, как ни странно, большинство из них этого не делают. Шмели и множество пчел помельче обладают такой способностью. На картинке изображена потовая пчела (семейство Halictidae), имеющая несколько меньшие размеры, чем медоносная.

Ароматы

Если вы мужское растение, то не хотите тратить пыльцы больше, чем нужно. Проблема в том, что, с вашей точки зрения, опыляющие насекомые, птицы, летучие мыши и животные, включая жирафов и обезьян, довольно глупы. Они без колебаний возьмут ваш генный материал, не оставляя вам абсолютно никакой гарантии, что передадут хотя бы каплю в нужный вам пестичный (женский) цветок. Все, что их интересует, — это бесплатный обед, а романтика их не волнует. Растения сообразительнее, чем полагает большинство людей, и они придумали, что можно с этим сделать.

Ясно: опылителей надо учить, что такого понятия, как бесплатный обед, не существует. Как это сделать? Все довольно просто. Во-первых, вы делаете свои цветки привлекательными для определенных опылителей. Создайте их ярко-красными, оранжевыми или, например, белыми, — и птицы заметят их. Желтый, синий, белый цвета или ультрафиолет привлекут пчел, и они оценят такую карту сокровищ, находя нектар и задевая пыльники на своем пути. Пурпурные, розовые или белые цветы, равно как и красные и фиолетовые, будут привлекать мотыльков и бабочек, также ищущих нектар. Фиолетовые, зеленые или белые станут лакомым кусочком для летучих мышей, и в этом случае днем их можно закрыть — зачем растениям лишняя амортизация? Для каждого вида опылителей предназначены свои цвета. Но и форма имеет значение. Бабочке идеально подойдет узкая трубка с широкой платформой для посадки. Пчелы также любят широкую посадочную платформу, но цветок должен быть помельче, чтобы короткий пчелиный хоботок мог в него проникнуть. Затем вы настраиваете количество и тип вашей пыльцы, решаете вопрос о производстве нектара и выбираете аромат.

Если все эти задачи выполнены, то при небольшой доле везения вы найдете своего опылителя, который станет эволюционировать вместе с вами и приспособится к вашим нуждам. В итоге большую часть своего времени он будет тратить на посещение растений именно вашего вида, что сведет к минимуму пустую растрату пыльцы и в то же время уменьшит конкуренцию между опылителями.

Это называется синдромом опыления, и он прекрасно работает для понимания вида опылителя, который будет обслуживать определенный тип цветка. Мы можем это делать по крайней мере до определенного момента, — но ничто в природе не идеально, поэтому из правил есть много исключений.

Запах может быть самым важным из всех видов сигналов, подаваемых растениями, потому что летающие насекомые обладают обонянием, по сравнению с которым нюх полицейской ищейки ничего не стоит. Самец мотылька может уловить исходящий от одинокой самки феромон на расстоянии нескольких километров.

В случае с насекомыми все начиналось довольно забавно. Они происходят от предка, общего с ракообразными — омарами, крабами, креветками, ракушками, мокрицами и их родственниками, а у них нет обоняния. По-видимому, у первых насекомых его тоже не было, а у примитивных нелетающих насекомых, таких как древнечелюстные, отсутствуют даже рецепторы запаха.

Считается, что насекомые приобрели обоняние, когда поднялись в воздух, — именно тогда это стало для них важным. Летающие насекомые используют его для поиска партнеров, пищи и мест для откладки яиц.

«Считается, что насекомые приобрели обоняние, когда поднялись в воздух».

Человеческое обоняние плохо развито, и поэтому нам трудно представить себе, как воспринимают мир животные, которые полагаются на него так, как мы на зрение. В движении мы ориентируемся среди объектов различных форм, цветов и текстур, которые видим. В полете насекомые движутся сквозь облака всевозможных запахов. Есть запахи растений, цветов, животных, потенциальных партнеров, разлагающейся материи — и бесчисленное множество других. Запахи испускаются в виде газов, поднимаясь в воздух подобно дыму из фабричных труб в городах XIX века, и смешиваются друг с другом. Крошечное насекомое должно быть в состоянии разобраться в этой сложной смеси, чтобы определить потенциально полезное химическое вещество, — так же, как вы или я могли бы узнать друга, выходящего из автобуса на переполненную улицу. По сравнению с этим тихая беседа в комнате, полной громко болтающих тусовщиков, — ничто. Но пчелы, бабочки и все остальные прекрасно справляются, и ученым даже удалось научить крылатых тружениц различать определенные запахи.

Говоря об этом, мы не должны забывать, что растения тоже обладают обонянием. Растения-паразиты, такие как повилика, находят своих жертв по выделяемым ими химическим веществам: когда животное «нападает» на растение, жертва начинает выделять химические репелленты и испускает запахи, которые служат сигналом тревоги для его ближайших соседей, чтобы они тоже начинали газовую атаку на травоядных.

Запахи являются очень важными аттрактантами, и не только для опылителей.