Секретні ультрафіолетові кольори соняшників приваблюють запилювачів і зберігають воду

ультрафіолетові кольори соняшнику 2 25
 Для запилювачів, які можуть бачити в ультрафіолеті, соняшники мають додаткову колірну гамму. (Unsplash/Марко де Хевіа), CC BY-SA

Квіти є одним із найяскравіших прикладів різноманітності природи, демонструючи безліч комбінацій кольорів, візерунків, форм і запахів. Вони варіюються від різнокольорових тюльпанів і ромашок до ароматних франжіпані та гігантських, трупні квіти з гнильним запахом. Різноманітність і різноманітність вражає — подумайте качковидна орхідея.

Але наскільки ми можемо оцінити красу і різноманітність квітів, вони буквально не призначені для наших очей.

Мета квітів — привабити запилювачів, і саме до їхніх почуттів квіти доглядають. Яскравим прикладом цього є ультрафіолетові (УФ) малюнки. Багато квітів накопичують УФ-пігменти в своїх пелюстках, утворюючи невидимі для нас візерунки, але це може побачити більшість запилювачів.

Розрив між тим, що ми бачимо, і тим, що бачать запилювачі, особливо вражає у соняшнику. Незважаючи на їх культовий статус у масовій культурі (про що свідчить сумнівна честь буття один із п’яти видів квітів із виділеними емодзі), вони навряд чи здаються найкращим прикладом різноманітності квітів.

Яким бачать світ комахи?

Різне світло

Те, що ми зазвичай вважаємо одним соняшником, насправді є скупченням квітів, яке називають суцвіттям. Усі дикі соняшники, яких є о 50 видів у Північній Америці, мають дуже схожі суцвіття. Для наших очей їхні язички (збільшені, зрощені пелюстки крайньої мутовки суцвіть соняшника) такі ж однорідні, знайомі яскраво-жовті.

Однак, якщо дивитися на УФ-спектр (тобто за межами світла, яке можуть бачити наші очі), все виглядає зовсім інакше. Соняшники накопичують в основі язичок пігменти, що поглинають ультрафіолет. По всьому суцвіття це призводить до а Ультрафіолетовий візерунок.

У недавньому дослідженні ми порівняли майже 2,000 диких соняшників. Ми виявили, що розмір цих ультрафіолетових яблук сильно варіюється як між видами, так і всередині них.

Вид соняшника з найбільшою різноманітністю за розміром УФ-яблучка є Геліантус однорічний, соняшник звичайний. H. annuus є найближчий дикий родич до культурного соняшнику, і є найбільш поширеним з диких соняшників, росте майже скрізь між південною Канадою та північною Мексикою. У той час як деякі популяції о H. annuus мають дуже маленькі ультрафіолетові яблучки, в інших область, яка поглинає ультрафіолет, покриває все суцвіття.

Залучення запилювачів

Чому так багато варіацій? Вчені були знаючи про квіткові УФ візерунки довго. Деякі з численних підходів, які використовувалися для вивчення ролі цих моделей у залученні запилювачів, були досить винахідливими, в т.ч. вирізання і наклеювання пелюсток or покриття їх сонцезахисним кремом.


 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Коли ми порівняли соняшники з різними ультрафіолетовими яблучками, ми виявили, що запилювачі змогли розрізнити їх і віддали перевагу рослинам із УФ-яблицями середнього розміру.

Тим не менш, це не пояснює всієї різноманітності ультрафіолетових моделей, які ми спостерігали в різних популяціях диких соняшників: якщо проміжні ультрафіолетові яблучки приваблюють більше запилювачів (що є явно ан перевагу), чому існують рослини з маленькими або великими УФ-ябликами?

розуміння ультранасильницького світла2 25
 Соняшники з різними ультрафіолетовими візерунками, якими ми їх бачимо (зверху) і як бджола може їх бачити (унизу). (Марко Тодеско), Автор надано

Інші фактори

Хоча привабливість запилювачів, безсумнівно, є основною функцією квіткових ознак, є все більше доказів цього незапилювачі фактори як температура або травоїдні тварини, можуть впливати на еволюцію таких характеристик, як колір і форма квітки.

Ми знайшли першу підказку про те, що це також може бути у випадку ультрафіолетових малюнків у соняшниках, коли ми подивилися, як їх варіація регулюється на генетичному рівні. Єдиний ген, HaMYB111, відповідає за більшість різноманітності УФ-картин, які ми бачимо H. annuus. Цей ген контролює виробництво сімейства хімічних речовин, які називаються флавонол глікозиди, які ми виявили у високій концентрації в частині язичок, що поглинає УФ. Флавонол глікозиди є не тільки пігментами, що поглинають ультрафіолет, але також відіграють важливу роль у допомозі рослинам справлятися з різними стресами навколишнього середовища.

Друга підказка походить від відкриття, що той самий ген відповідає за УФ-пігментацію в пелюстках крес тале, Arabidopsis thaliana. Крес-крес Thale є найбільш часто використовуваною модельною системою в генетиці рослин і молекулярній біології. Ці рослини здатні самостійно запилюватися, і тому зазвичай обходяться без запилювачів.

Оскільки їм не потрібно залучати запилювачів, у них невеликі, непоказні білі квіти. Проте їх пелюстки сповнені флавонолів, які поглинають ультрафіолет. Це говорить про те, що існують причини, не пов’язані з запиленням, для того, щоб ці пігменти були присутні в квітках крес-сала.

Нарешті, ми помітили, що популяції соняшнику з більш сухим кліматом мають стабільно більші ультрафіолетові яблучки. Однією з відомих функцій флавонолглікозидів є регулюють транспірацію. Справді, ми виявили, що язички з великими УФ-картинками (які містять велику кількість флавонольних глікозидів) втрачають воду набагато повільніше, ніж язички з невеликими УФ-картинками.

Це свідчить про те, що, принаймні, у соняшника, візерунки квіткової УФ-пігментації виконують дві функції: покращують привабливість квітів для запилювачів і допомагають соняшникам виживати в більш сухих середовищах за рахунок збереження води.

Економна еволюція

То чого нас це вчить? По-перше, ця еволюція є ощадливою і, якщо можливо, використовуватиме ту саму рису для досягнення більш ніж однієї адаптивної мети. Він також пропонує потенційний підхід для покращення вирощування соняшнику, одночасно підвищуючи швидкість запилення та роблячи рослини більш стійкими до посухи.

Нарешті, наша робота та інші дослідження, присвячені різноманітності рослин, можуть допомогти передбачити, як і в якій мірі рослини зможуть впоратися зі зміною клімату, яка вже змінює середовище, до якого вони пристосовані.Бесіда

про автора

Марко Тодеско, науковий співробітник, біорізноманіття, Університет Британської Колумбії

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

ІНГ

Вам також може сподобатися

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ДОСТУПНІ МОВИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

НАЙБІЖ ЧИТАТИ

бейсболіст із сивим волоссям
Чи можемо ми бути занадто старими?
by Баррі Вісселл
Ми всі знаємо вислів: «Ти стільки років, скільки ти думаєш або відчуваєш». Дуже багато людей відмовляються від...
зміна клімату та повені 7 30
Чому зміна клімату посилює повені
by Френсіс Девенпорт
Хоча повені є природним явищем, кліматичні зміни, спричинені людиною, спричиняють сильні повені...
змушений носити маску 7 31
Чи будемо ми керуватися порадами громадської охорони здоров’я, лише якщо хтось змусить нас?
by Холлі Сіл, UNSW Сідней
Ще в середині 2020 року висловлювалося припущення, що використання масок подібне до використання ременів безпеки в автомобілях. Не кожний…
це ковід чи сінний послід 8 7
Ось як визначити, що це Covid чи сінна лихоманка
by Семюел Дж. Уайт і Філіп Б. Вілсон
З теплою погодою в північній півкулі багато людей страждатимуть від алергії на пилок....
кава хороша чи погана 7 31
Змішані повідомлення: кава корисна чи шкідлива для нас?
by Томас Меррітт
Кава корисна. Або це не так. Може, так, потім ні, потім знову є. Якщо ви п’єте…
палички шавлії, пір'я та ловець снів
Очищення, заземлення та захист: дві базові практики
by МеріЕнн ДіМарко
У багатьох культурах існує ритуальна практика очищення, яка часто виконується димом або водою, щоб допомогти видалити...
інфляція в усьому світі 8 1
Інфляція стрімко зростає по всьому світу
by Крістофер Декер
Зростання споживчих цін у США на 9.1% за 12 місяців, що закінчилися в червні 2022 року, є найвищим за чотири...
захистіть свого улюбленця під час спеки 7 30
Як захистити домашніх тварин під час спеки
by Енн Картер, Університет Ноттінгема Трент та ін
Оскільки температура досягає незручно високого рівня, домашні тварини, ймовірно, будуть боротися зі спекою. Ось…

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.