Бороннии, известные своими яркими цветами и сильным ароматом, являются неотъемлемой частью австралийского буша. Они помогали традиционным владельцам находить лучшие источники воды и вдохновили австралийскую детскую писательницу и иллюстратора Мэй Гиббс на создание одной из её первых книг — «Boronia Babies».
Однако странная группа боронний десятилетиями озадачивала ботаников. У них есть закрытые цветы, которые препятствуют посещению большинства насекомых. Те, кто всё же проникает внутрь, могут столкнуться с чередующимися стерильными и фертильными пыльниками (мужской частью, которая производит пыльцу) и иногда с увеличенным рыльцем (женской частью, которая принимает пыльцу).
С начала 1960-х годов учёные предполагали, что эта группа боронний полагается на «необычного агента для эффективного опыления». В ботанической литературе иногда упоминались мотыльки как потенциальные опылители, но полная история оставалась неясной — до недавнего времени.
Как мы с коллегами подробно описали в нашем новом исследовании, мотыльки действительно являются таинственными опылителями этой странной группы цветов. Эти знания имеют решающее значение для обеспечения их долгосрочного выживания.
Мой интерес к опылителям боронний начался 15 лет назад
Мой интерес к опылителям боронний начался 15 лет назад. В свободное время я изучал семейство мотыльков вместе с группой друзей.
Эти мотыльки, называемые Heliozelidae, крошечные. Их крылья всего несколько миллиметров в длину, меньше зёрнышка риса. Они летают днём и редко привлекаются к свету, поэтому плохо представлены в музейных коллекциях. Лучший способ найти их — подметать растения сачком для бабочек, а затем заглянуть внутрь него.
После подметания растений по всей Австралии мы обнаружили, что эта страна является очагом разнообразия для Heliozelidae. Сотни, если не тысячи, этих видов новы для науки и ещё не описаны. Для сравнения, только 90 видов Heliozelidae были описаны в остальном мире.
Мы постоянно находили одну группу из 15 видов мотыльков на боронниях со странными цветами в очаге биоразнообразия на юго-западе Западной Австралии. Каждый вид мотыльков был обнаружен только на определённом виде боронний.
Когда мы присмотрелись, мы обнаружили, что у каждого из 15 видов Heliozelidae есть сложная структура на кончике брюшка, которая собирает пыльцу. Ничего подобного нет у 150 000 известных видов мотыльков и бабочек. Наконец-то была разгадана загадка опылителей боронний.
Весной самки мотыльков откладывают много яиц внутри цветов. Перемещаясь внутри цветка, она собирает пыльцу в маленькой структуре на своём брюшке. Она входит и выходит из нескольких цветков, опыляя их по ходу движения.
Когда яйца вылупляются, гусеницы поедают часть развивающихся семян цветка. Когда они полностью вырастают, они покидают цветок и зарываются в почву, чтобы окуклиться в коконе. Когда они весной появляются в виде мотыльков, цветы снова цветут, и жизненный цикл повторяется.
Для некоторых видов, таких как коричневая боронния, мотыльки могут быть единственными посетителями цветов. Это говорит о том, что мотылёк и растение имеют взаимные отношения, завися друг от друга в размножении и, в конечном счёте, выживании.
Это необычно для природы. Образцом такого типа отношений являются инжирные осы и инжирные деревья.
Научные названия
Когда учёный обнаруживает и официально описывает новый вид в научной литературе, он должен дать ему название. Научные названия состоят из двух частей. Первая часть — это род или группа близкородственных видов, а вторая — идентифицирует отдельный вид.
Мы построили генеалогическое древо, которое включало новых опыляющих мотыльков, используя их последовательности ДНК. Мы показали, что опылители принадлежат к роду Prophylactis, что означает «ограждать до», который ранее содержал четыре не опыляющих вида. Это даёт нам первую часть имени.
Для второй части мы использовали название растения, которое опыляет каждый мотылёк, и добавили суффикс -allax, означающий «поочерёдно» или «в обмен». Это показывает их тесную связь с растением.
Таким образом, мотылёк, который опыляет Boronia megastigma, называется Prophylactis megastigmallax. Мотылёк, который опыляет находящуюся под угрозой исчезновения Boronia clavata, называется Prophylactis clavatallax — и так далее.
Опыляющие мотыльки более тесно связаны друг с другом, чем с другими видами в роду Prophylactis. Это говорит о том, что они унаследовали свою структуру для сбора пыльцы от давно исчезнувшего общего предка.
Как и во всех хороших научных исследованиях, эта работа приводит к новым вопросам. Например, мы сейчас изучаем, какие пары «мотылёк-растение» полностью зависят друг от друга.
Другие австралийские виды растений также могут иметь тесные отношения с мотыльками. Текущие полевые исследования изучают, какие из 486 видов растений Австралии в семействе цитрусовых (Rutaceae) связаны с мотыльками и как часто мотыльки эволюционировали, чтобы опылять их.
Наше исследование показывает, насколько велик ещё объём неизученного и требующего защиты биоразнообразия Австралии.
Поскольку изменение климата и вырубка земель приводят к беспрецедентной потере биоразнообразия, это задача, которую мы должны решить с новой срочностью. В противном случае наши дети и внуки могут познакомиться с персонажами Гиббса только на страницах книг, а не в мире природы.
Предоставлено: The Conversation.