Африканский цветок привлек опылителей запахом раненой пчелы и фальшивой пчелиной гемолимфой

Южноафриканское растение Ceropegia gerrardii заключило союз с необычными опылителями — клептопаразитическими мухами из семейства Milichiidae, которые питаются гемолимфой раненых медоносных пчел и других насекомых. Чтобы привлечь мух на цветки, церопегия научилась пахнуть как раненая пчела и производит богатый белками и сахарами аналог пчелиной гемолимфы. Как отмечается в статье для журнала New Phytologist, ботаникам уже известны цветки, опыляемые клептопаразитическими мухами. Однако кроме C. gerrardii никто не обеспечивает этих насекомых съедобной наградой.

Большинство цветковых растений опыляются насекомыми, птицами и другими животными, которые в награду за свой труд получают сладкий нектар или излишки пыльцы. Однако некоторые представители флоры используют дополнительную приманку: они испускают запахи, которые заставляют насекомых думать, что где-то рядом есть еда, субстрат для откладки яиц или готовый к спариванию партнер. Во многих случаях обонятельная иллюзия дополняется убедительной зрительной имитацией. Прилетев к цветку-обманщику, насекомое не находит желаемого и, как правило (хотя и не всегда), не получает никакой награды, а лишь измазывается в пыльце, которую затем переносит на другой цветок того же вида.

Чаще всего растения обманывают опылителей, имитируя запах их потенциальных партнеров — а также падали, навоза и грибов. Например, некоторые виды однопокровниц (Arisaema sp.) пахнут самками грибных комариков и детритниц, что позволяет им заманивать самцов этих насекомых в соцветия-ловушки. А кирказон Aristolochia microstoma выделяет летучие соединения, характерные для запаха разлагающихся насекомых, и его опыляют мухи-горбатки (Phoridae).

Менее десяти лет назад был открыт еще один необычный способ обмана опылителей. Тогда ботаники обнаружили, что цветки некоторых растений испускают запах раненых насекомых. Так они привлекают клептопаразитических мух, которые слетаются на добычу хищных членистоногих, например, богомолов и пауков, и пьют сочащуюся из ее ран гемолимфу. Первый известный пример такого рода — кирказон Aristolochia rotunda, который приманивает злаковых мух (Chloropidae) запахом раненых клопов-слепняков (Miridae). Затем исследователи выяснили, что похожий механизм использует церопегия Сандерсона (Ceropegia sandersonii), которая испускает запах раненых пчел (Apidae), чтобы мухи из семейства Milichiidae залетели в ее похожие на трубку цветки-ловушки. Предполагается, что некоторые другие кирказоны и церопегии, а также орхидеи из рода Corunastylis тоже привлекают мух-клептопаразитов с помощью запаха раненых насекомых.

Команда ботаников под руководством Аннемари Хайдук (Annemarie Heiduk) из Университета Квазулу-Натал подробно описала еще один пример цветка, который привлекает клептопаразитических мух. В центре внимания исследователей оказалась церопегия Ceropegia gerrardii — травянистое растение с плоскими цветками зеленого цвета, которое растет на равнинах на востоке Южной Африки. В 2019-2022 годах они провели наблюдения за четырьмя дикими популяциями этого находящегося под угрозой исчезновения вида и несколькими экземплярами из ботанического сада в Питермарицбурге.

Оказалось, что на цветки C. gerrardii слетаются почти исключительно мухи-клептопаразиты, принадлежащие к семействам Milichiidae и Chloropidae. Они порой проводят на цветках больше часа, всасывая с поверхности лепестков обильные капли сладкого секрета, который содержит сахара и белки. При этом за опылением C. gerrardii удалось застать только самок мух из семейства Milichiidae, на хоботках которых авторы обнаружили поллинарии (скопления пыльцевых зерен на единой ножке) этого растения. По оценкам авторов, в естественной среде обитания до четверти цветков церопегии успешно опыляются и формируют завязи. Однако если обернуть растение целлофановым пакетом, ограничив к нему доступ насекомых, завязей на нем не образуется.

Цветки C. gerrardii издают отчетливый сладковато-кислый запах. В экспериментах он привлекал мух из семейства Milichiidae даже в отрыве от растения. Благодаря химическому анализу Хайдук с коллегами установили, что за этот аромат отвечают 144 компонента. Отделенные от тел антенны клептопаразитических мух Desmometopa interfrontalis, D. leptometopoides и D. m-nigrum отреагировали на 24 из них. При этом живых представителей родов Desmometopa и Milichiella и семейства Chloropidae сильнее всего заинтересовали такие компоненты запаха, как нонан-2-ол, гептан-2-он, гераниол и октилацетат.

Медоносные пчелы в состоянии стресса выделяют все четыре перечисленных выше соединения. А всего между запахами C. gerrardii и запахом раненой пчелы нашлось 29 общих веществ. Неудивительно, что в экспериментах по крайней мере два опылителя церопегии из семейства Milichiidae (D. leptometopoides и D. microps) прилетали на запах, выделяемый травмированными медоносными пчелами и пили сочащуюся из их ран гемолимфу.

Результаты исследования демонстрируют, что единственными опылителями C. gerrardii являются предпочитающие пчел (но не брезгующие и другими насекомыми) клептопаразитические мухи из семейства Milichiidae, в первую очередь представители четырех видов из рода Desmometopa. Без их участия растение не может размножаться. Чтобы привлечь мух, церопегия использует запах, напоминающий запах раненой пчелы, и съедобный секрет лепестков, в котором концентрация белков и сахаров примерно такая же, как в гемолимфе этого насекомого. А вот окраска и форма цветков этого растения, кажется, никак не помогают в заманивании опылителей.

По мнению Хайдук и ее соавторов, можно говорить о том, что C. gerrardii создала собственный аналог пчелиной гемолимфы для привлечения опылителей. Стратегию этого растения даже трудно назвать обманом, поскольку прилетевшие на ее запах опылители все же получают питательную награду. Для сравнения, напоминающие трубку цветки родственного вида C. sandersonii не дают насекомым ничего — да еще и держат их в плену, чтобы те как следует измазались в пыльце. Впрочем, C. gerrardii тоже старается удержать опылителей подольше — но не силой, а с помощью угощения.

Ранее мы рассказывали о том, как ромбоглазая квакша (Xenohyla truncata) из лесов Бразилии стала первой лягушкой, которую застали за кормлением нектаром. На глазах у зоологов две представительницы этого вида забрались в цветки ириса и дерева кордии соответственно и начали сосать из них нектар. Вторая квакша даже унесла на себе пыльцевые зерна, что указывает на возможную роль этих лягушек в опылении.