Раки-отшельники распространили семена паразитического растения

Японский ботаник Кэндзи Суэцугу выяснил, кто распространяет семена баланофоры Balanophora fungosa — лишенного хлорофилла паразитического растения. Для этого ученый провел наблюдения и серию экспериментов на острове Исигаки в архипелаге Рюкю. В результате выяснилось, что основными распространителями B. fungosa здесь являются наземные раки-отшельники Coenobita brevimanus. Эти ракообразные питаются плодами баланофор и разносят их семена на поверхности тела и с пометом. Дополнительную роль в расселении B. fungosa играют тараканы Periplaneta australasiae. Как отмечается в статье в журнале Ecology, это первый известный случай, когда раки-отшельники распространяют семена растений.

К роду баланофор (Balanophora) относятся около 25 видов видов растений, распространенных в тропиках и субтропиках от Африки до островов Тихого океана. Они лишены хлорофилла и все необходимое для жизни получают, паразитируя на корнях других растений. Одна из многих необычных особенностей баланофор — крошечные сухие плоды, которые в среднем достигают около полумиллиметра в длину и считаются самыми мелкими среди всех цветковых. До миллиона таких плодов объединяются в соплодия, покрытые мясистой оболочкой из модифицированных прицветников.

Долгое время никто точно не знал, как распространяются баланофоры. Лишь в последние годы ботаник Кэндзи Суэцугу (Kenji Suetsugu) из Университета Кобе установил, что эти растения расселяются за счет животных, которые поедают их соплодия, проглатывают семена и затем выводят из организма с пометом вдали от родительского экземпляра. В частности, распространителями B. yakushimensis и B. yuwanensis — двух видов с ярко-красными соплодиями — оказались птицы в первом случае и птицы и лазающие зайцы (Pentalagus furnessi) — во втором. А B. tobiracola и B. subcupularis, у которых соплодия окрашены в тусклые тона и пахнут дрожжами, полагаются на тараканов и пещерных кузнечиков (Rhaphidophoridae) в первом случае и на  и пещерных кузнечиков — во втором. Интересно, что у B. tobiracola плоды крепко присоединены к соплодию — чтобы отделить их, необходимы мощные жвалы, как у тараканов и кузнечиков. В то же время у B. subcupularis плоды легко отделяются от соплодий, что благоприятствует расселению за счет муравьев.

Свое новое исследование Суэцугу посвятил баланофоре B. fungosa. Соплодия этого вида напоминают соплодия B. subcupularis: они тусклые и пахнут дрожжами, а плоды легко отделяются от них. Поэтому ученый предположил, что этот вид также в значительной степени расселяется за счет муравьев. Чтобы проверить, верна ли данная гипотеза, Суэцугу отправился на остров Исигаки в архипелаге Рюкю на юге Японии. В начале 2025 года он провел наблюдения — прямые и с помощью фотокамеры, делающей снимки с интервалом в 50 секунд — за плодоносящими экземплярами B. fungosa.

Вопреки ожиданиям Суэцугу, муравьи не участвовали в расселении B. fungosa. Хотя представители завезенного людьми вида Anoplolepis gracilipes посещали соплодия этого растения, они лишь слизывали экстрафлоральный нектар, но никогда не переносили плоды. Эти наблюдения тоже подтверждены экспериментально. Исследователь огораживал соплодия B. fungosa сеткой с крупной ячеей, которая позволяла пройти муравьям, но не пропускала более крупных беспозвоночных. Масса и оставшаяся нетронутой доля соплодий при подобной обработке оказались примерно такими же, как при почти полной изоляции соплодий с помощью сетки с мелкой ячеей. Для сравнения — оба показателя были значительно ниже, когда соплодия оставались открытыми. Таким образом, муравьи не едят плоды B. fungosa на месте и не забирают их в муравейники.

Соплодия B. fungosa в большом количестве посещали наземные раки-отшельники Coenobita brevimanus и тараканы Periplaneta australasiae, Lobopterella dimidiatipes и Pycnoscelus surinamensis. Все эти виды значительно крупнее муравьев по размеру. Хотя тараканы кормились на баланофорах чаще, чем раки-отшельники, последние съедали больше плодов за один визит, отделяя их от соплодий клешнями. Помимо беспозвоночных, за кормлением на B. fungosa несколько раз замечены птицы — короткопалые бюльбюли (Hypsipetes amaurotis).

Суэцугу заметил у всех раков-отшельников, которые кормились на соплодиях B. fungosa, прилипшие к поверхности тела плоды этого растения: в среднем по 86 на одну особь. Он нашел плоды и на телах раков-отшельников, за кормлением которых непосредственно не наблюдал. Жизнеспособность семян из плодов, снятых с тел ракообразных, составила в среднем 40 процентов. У семян из плодов, которые исследователь сам снял с соплодий, этот показатель достоверно не отличался и составлял 45,5 процента. В ходе дополнительного эксперимента Суэцугу поймал десять раков-отшельников. Пять из них перед поимкой кормились плодами B. fungosa, а пять поели их уже в неволе. Впоследствии в помете всех десяти были обнаружены многочисленные неповрежденные семена баланофоры, в среднем по 139 на особь. Затем Суэцугу повторил этот опыт с тараканами P. australasiae. В помете особей, которые кормились плодами B. fungosa в природе, оказалось в среднем по 21,1 неповрежденного семени, а тех, что ели их в неволе, — по 45,6. Жизнеспособность семян, прошедших через пищеварительную систему раков-отшельников и тараканов, снизилась: до 21 процента и 23,5 процента соответственно.

Результаты исследования свидетельствуют, что раки-отшельники C. brevimanus эффективно распространяют семена баланофоры B. fungosa. Они переносят их как на поверхности тела, так и в пищеварительном тракте. По словам Суэцугу, это первый известный пример участия раков-отшельников в распространении семян. Тараканы P. australasiae, которые ранее замечены за опылением B. fungosa, тоже участвуют в распространении этого растения. Однако они разносят семена только с пометом. Поскольку и раки-отшельники, и тараканы посещали почти исключительно спелые соплодия B. fungosa, можно предположить, что растение привлекает их с помощью запаха, напоминающего запах дрожжей.

Ранее Суэцугу и его коллеги обнаружили, что обыкновенные мокрицы (Porcellio scaber) являются самыми мелкими распространителями проглоченных семян. Эти беспозвоночные поедают плоды микогетеротрофного растения вертляницевидки Monotropastrum humile, заглатывают ее крошечные семена целиком и затем выводят их вместе с пометом.