«Крылья» орхидеи-цапли оказались посадочной площадкой для бражников

Цветок поводника лучевого из-за бахромы на боковых лопастях губы напоминает летящую белую цаплю. Японские ботаники выяснили, зачем этой орхидее нужна столь необычная особенность строения. Оказалось, что бахрома служит посадочной площадкой для бражников — основных опылителей поводника. Хотя цветки с удаленной бахромой так же эффективно привлекают насекомых, те не могут зацепиться за их губу лапками и в результате хуже переносят пыльцу на пестики. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Ecology.

Ботаникам известно около двадцати восьми тысяч видов орхидей — и некоторые из них выглядят по-настоящему причудливо. Например, у примерно четырехсот их видов цветки напоминают самок насекомых и служат для привлечения насекомых-самцов. Пытаясь спариться с фальшивыми партнершами, сбитые с толку особи мужского пола пачкаются в пыльце, а затем переносят ее на другие цветки того же вида.

Впрочем, необычный внешний вид орхидей не всегда удается легко объяснить. Так, сердцевина цветка орхидеи Telipogon diabolicus, которую несколько лет назад открыли в лесах Колумбии, похожа на голову дьявола. Почему ее цветок имеет такую форму, пока остается неизвестным. А цветок поводника лучевого (Habenaria (Pecteilis) radiata), который распространен в Японии, Корее, Китае и на Дальнем Востоке России, из-за бахромчатых боковых лопастей губы, напоминающих крылья, выглядит как летящая белая цапля. По-английски этот вид даже называют «цветком белой цапли», а у японцев есть легенда, согласно которой поводник происходит от души раненой цапли.

Команда ботаников под руководством Кэндзи Суэцугу (Kenji Suetsugu) из Университета Кобе решила выяснить, почему цветки поводников выглядят столь необычно. Исследователи предположили, что «крылья» каким-то образом увеличивают эффективность опыления этих орхидей. Основными опылителями H. radiata считаются активные по ночам бражники Theretra japonica и T. nessus и дневные толстоголовки Parnara guttata, Polytremis pellucida и Pelopidas mathias. Поскольку бражники обычно пьют нектар, зависая перед цветками подобно колибри, а толстоголовки приземляются на цветки, логично предположить, что первых «крылья» поводников привлекают визуально, а вторым помимо этого служат посадочной площадкой.

Для проверки этих идей Суэцугу и его соавторы провели ряд полевых экспериментов. Они удаляли бахрому с губ дикорастущих поводников и оценивали, как это отразится на их репродуктивном успехе. В результате выяснилось, что у экземпляров без бахромы плоды завязываются так же успешно, как и обычно, однако средняя масса семян в плоде и доля развитых семян сокращаются. Это свидетельствует, что обрезание бахромы не влияет на посещаемость цветков опылителями, но отрицательно сказывается на количестве и качестве переносимой ими пыльцы.

На следующем этапе исследователи в лабораторных условиях понаблюдали за тем, как бражники и толстоголовки опыляют цветки H. radiata. Оказалось, что представители обеих групп способны переносить пыльцу на своем теле. Однако хоботок толстоголовок, длина которого составляет 16-17 миллиметров, слишком короток, чтобы добраться до нектара в цветках поводников. Не получив награды, эти бабочки быстро теряют интерес и покидают H. radiata, посетив всего несколько цветков. Для сравнения, у бражников хоботок достигает примерно 35 миллиметров в длину, что позволяет им с легкостью пить нектар из цветков поводников. За раз они могут посетить сразу несколько десятков цветков, что делает их куда более эффективными опылителями, чем толстоголовки. Вероятно, именно бражников следует считать основными опылителями поводников.

Вопреки предположениям Суэцугу и его коллег, бражники и толстоголовки одинаково охотно посещали цветки H. radiata с удаленной и нетронутой бахромой (p=0,81 и p=1 соответственно). Таким образом, бахрома не может считаться визуальным сигналом, который привлекает опылителей. А сниженное производство семян после удаления бахромы связано с тем, что насекомые приносят на обрезанные экземпляры меньше пыльцевых зерен.

Исследователи смогли установить, почему это происходит. Оказалось, что при посещении цветков поводника бражники не зависают над ними, а садятся на них, цепляясь передними и средними лапками за бахрому на боковых лопастях губы и продолжая махать крыльями. Вероятно, из-за того, что длина хоботка бражников и шпорца H. radiata примерно совпадают, эти бабочки не могут пить нектар орхидей на лету и вынуждены цепляться за цветки. Бахрома обеспечивает бражнику устойчивую позу и позволяет спокойно пить нектар и переносить на пестик цветка больше пыльцы. Напротив, когда бахрома удалена, бражнику трудно ухватиться за губу цветка. В результате он принимает неустойчивое положение и переносит на цветок меньше пыльцы.

Ранее мы рассказывали о другом открытии Кэндзи Суэцугу и его коллег. Им удалось выяснить, зачем однопокровницам Arisaema (thunbergii) urashima нужны длинные нитевидные отростки на соцветиях. Оказалось, что эти необычные структуры привлекают основных опылителей этих растений — грибных комаров из рода Mycetophila.

Сергей Коленов