Мхи, подобно цветковым растениям, пользуются услугами опылителей. В их качестве выступают не пчелы и шмели, а ногохвостки.
Американские ученые из Университета Портленда доказали, что мхи выделяют вещества, способные привлекать опылителей, в роли которых выступают мелкие членистоногие. Результаты исследования опубликованы в свежем номере журнала Nature.
Долгое время считалось, что к услугам опылителей прибегают только цветковые и некоторые голосеменные растения. Однако недавно было высказано предположение, что даже самая примитивная группа растений, мхи, также использует опылителей в процессе своего размножения. В качестве кандидатов на роль таких опылителей ученые предложили панцирных клещей и ногохвосток, мелких членистоногих с тремя парами конечностей, которых ранее относили к первично бескрылым насекомым, а сейчас выделяют в отдельный класс.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи при помощи метода хромато-масс-спектрометрии изучили смесь летучих органических веществ, выделяемых мужскими и женскими растениями мха-космополита Ceratodon purpureus. Оказалось, что в период развития архегониев, женских половых органов, женские растения мхов выделяют гораздо больше летучих органических веществ, чем мужские.
Значение этих веществ для привлечения ногохвосток ученые выяснили, проведя ряд экспериментов. В одном из них ногохвосток сажали в центр лотка, на одном краю которого располагались мужские мхи, а на другом – женские. В этой ситуации ногохвостки начинали двигаться именно к женским растениям.
Ногохвостки предпочитают женские мхи
В другой серии экспериментов исследователи проверили, увеличивает ли присутствие ногохвосток процент образовавшихся спорофитов, то есть представителей поколения мхов, которые возникают в результате слияний женских и мужских гамет. Оказалось, что и во влажных, и в сухих условиях наличие ногохвосток ощутимо повышает процент успешных оплодотворений.
Спермии мхов имеют жгутики и передвигаются только в воде, поэтому раньше ученые думали, что мхи могут размножаться лишь в условиях высокой влажности. Однако результаты исследования показывают, что спермии, если их переносят ногохвостки, способны достигать женских растений и в более засушливой среде.
Авторы статьи пока не могут точно сказать, какую выгоду ногохвосткам приносит опыление мхов. Они предполагают, что на мужских растениях ногохвостки могут питаться самими спермиями. Затем они переносят их на женские, будучи привлекаемы выделениями сахарозы или жирных кислот, о которых и сигнализирует повышенная концентрация летучих веществ.
Ученые считают, что мхи и ногохвостки появились одновременно в верхнем ордовике (около 460 миллионов лет назад) и затем эволюционировали параллельно.
