Насекомые ускорили эволюцию растений
В короткие сроки растительноядные насекомые изменили генетическое разнообразие на экспериментальном участке, засаженном цветком-энотерой.
Биологи из Корнелльского университета (США) экспериментально доказали, что насекомые-фитофаги способны ускорять эволюцию растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Считается, что современные растения во многом обязаны своим разнообразием насекомым, которые выступают как важный фактор естественного отбора, оказывая существенное влияние на выживаемость и размножение растительных видов. Авторы исследования решили показать справедливость этой теории на примере популяции энотеры (Oenothera biennis).
В ходе работы ученые посреди поля огородили два участка, на каждый из которых было высажено по 60 энотер 18-ти генотипов. В течение 5 лет один из участков обрабатывался инсектицидом общего действия, который убивал всех растительноядных насекомых. За исключением этого, экспериментаторы никак не вмешивались в то, что на них происходило.
Ежегодно ученые подсчитывали, сколько растений каждого генотипа произрастает на обоих участках. Поскольку энотеры являются самоопыляющимися растениями, их генотипы из поколения в поколение передаются практически в неизменном виде. В общей сложности за 5 лет биологи проанализировали 12 тысяч энотер, выросших на участках.
Насекомые повлияли на растения
Оказалось, что к концу эксперимента один из 18 генотипов полностью исчез, а растения с двумя типами генотипов из этих 18-ти сохранились только на участке, обрабатывавшемся инсектицидом. Кроме того, на этом же участке оставшиеся генотипы были представлены на 50% более равномерно, чем на участке, где существовали насекомые-фитофаги.
Это доказывает, что присутствие растительноядных насекомых способно резко влиять на генетическое разнообразие растений, тем самым стимулируя их эволюцию. Кроме того, оказалось, что насекомые влияют и на конкуренцию растений между собой: на участке, обработанном инсектицидом, резко возросла численность одуванчика, так как его развитие не сдерживалось фитофагами. Поэтому энотера, вместо того, чтобы противостоять вредителям, была вынуждена конкурировать уже с одуванчиком.
Также выяснилось, что содержание ядовитых веществ в семенах энотеры к концу эксперимента было выше на участке, где инсектицид не применялся, так как на нем растения были вынуждены справляться с молью, поедающей их семена, своими силами.