Новости Наука
Planta


Логин:

Пароль:

Реклама

НОВОСТИ





Желтушник седой самоопыляется, поглаживая тычинками пестик


Исследование испанских биологов показало, что иногда самоопыление обеспечивается весьма причудливыми способами.

 

Описание: https://pp.userapi.com/c851220/v851220910/b8f24/pHoH2PwPqSE.jpg

Erysimum incanum (желтушник седой)

 

Цветковые растения в ходе эволюции многократно переходили от перекрестного опыления к самоопылению. Обычно в основе таких эволюционных переходов лежит простая утрата механизмов, препятствующих самоопылению, а не развитие каких-то специальных новых адаптаций. Испанские биологи обнаружили уникальную адаптацию к самоопылению у растения Erysimum incanum (желтушник седой) из семейства капустных. Оказалось, что у этого растения во время раскрывания цветов тычинки совершают регулярные движения, в результате которых пыльники трутся друг об друга и о рыльце пестика, обеспечивая эффективное самоопыление.

У самооплодотворения тоже есть очевидные плюсы: оно повышает эффективность распространения собственных генов (при самооплодотворении каждый ваш потомок несет 100% ваших генов, а при перекрестном оплодотворении — лишь около 50%), помогает сохранить удачные комбинации аллелей (которые неизбежно распадутся при скрещивании с неродственными особями) и гарантирует размножение в условиях, когда с доставкой пыльцы или половых клеток от другой особи могут возникнуть проблемы . Считается, что развитию склонности к самоопылению у растений способствует сильный отбор на быстрое размножение (когда нет времени ждать, пока на пестик попадет достаточное количество чужой пыльцы), а также дефицит опылителей.

Переходы от перекрестного опыления к самоопылению в эволюции цветковых растений происходили многократно. Для такого перехода растению обычно не нужно вырабатывать специальных адаптаций: достаточно просто утратить механизмы, препятствующие самоопылению. Но бывает и по-другому. Исследование испанских биологов, результаты которого опубликованы в январском выпуске журнала The American Naturalist, показало, что иногда самоопыление обеспечивается весьма причудливыми способами.

Объектом исследования был желтушник седой (Erysimum incanum), однолетнее растение семейства капустных, распространенное на Пиренейском полуострове и в Северо-Западной Африке. Мелкие желтые цветки желтушника седого почти не производят нектара (0,012 ± 0,003 мкл нектара на цветок) и, как показали многочасовые наблюдения, почти не посещаются насекомыми-опылителями.

Авторы изучали процесс раскрытия цветов с помощью замедленной киносъемки. Просмотр видеозаписей с 720-кратным ускорением (1 секунда записи соответствовала 12 минутам реального времени) показал, что тычинки раскрывающегося цветка совершают плавные, ритмичные движения. При этом они поглаживают своими пыльниками рыльце пестика, расположенное в центре цветка. Длина тычинок варьирует, и если тычинки длиннее пестика, то пыльники трутся не о рыльце, а друг о друга прямо над рыльцем.

 

Описание: https://pp.userapi.com/c851220/v851220910/b8f1c/nCQkcOWY3aM.jpg

Движения пыльников в процессе раскрытия цветка Erysimum incanum (показаны стрелками). Изображение из обсуждаемой статьи в The American Naturalist

 

Движения тычинок продолжаются 240–280 минут. Авторы убедились, что пыльца в это время уже зрелая и что движения тычинок действительно приводят к ее попаданию на рыльце пестика.

Эксперименты показали, что если удалить из нераскрывшегося цветка тычинки до того, как они начнут тереться о пестик, то семена вообще не образуются. Это значит, что растение не способно к апомиксису («однополому размножению», без оплодотворения), и для формирования семян необходимо опыление.

Если удалить тычинки сразу после того, как они закончат тереться о пестик, то число семян будет таким, как и без экспериментального вмешательства. Репродуктивный успех растений (оцененный по доле цветков, принесших плоды, по доле семяпочек, давших семена, и еще несколькими способами) оказался одинаковым при самоопылении (естественном или искусственном) и при искусственном перекрестном опылении. Никаких признаков инбредной депрессии эксперименты не выявили. Это согласуется с теоретическими представлениями, согласно которым, с одной стороны, вероятность развития склонности к самоопылению выше у видов с низкой инбредной депрессией, с другой — при самоопылении рецессивные вредные аллели быстро переходят в гомозиготное состояние и вычищаются отбором, и поэтому инбредная депрессия у склонных к самоопылению видов должна со временем слабеть.

Источник: Mohamed Abdelaziz, Mohammed Bakkali, José M. Gómez, Enrica Olivieri, and Francisco Perfectti. Anther Rubbing, a New Mechanism That Actively Promotes Selfing in Plants // The American Naturalist. 2019. V. 193. No 1. P. 140–147. DOI: 10.1086/700875.


likes- likes0 likes+ (0 )

КОММЕНТАРИИ
комментариев 0

Комментариев нет!

Для добавления комментариев зарегистрируйтесь!






PlantaClub & ПлантаКлуб & Copirghts - 2018


↑ Наверх