Зачем растения сбрасывают цветки

Цветок — сложная система, состоящая из нескольких органов и обеспечивающая растениям половое размножение. И, в отличие от других организмов, цветковые растения формируют репродуктивную систему каждый новый сезон, в то время как прошлогодние цветки увядают или преобразуются в плоды.

Как показывают наблюдения, срок жизни цветка сильно отличается от растения к растению. Некоторые виды склонны формировать множество цветков, часть из которых очень быстро увядает, так и не превратившись в плод. В каком-то смысле это парадоксально, ведь растению гораздо выгоднее потратить ресурсы на более долговечные цветки, чтобы повысить шансы на размножение. Ученые из Центра исследований в области экологии и лесного хозяйства в Испании и Киотского университета в Японии провели совместное исследование, чтобы выяснить, зачем растения производят цветы, которые в скором времени все равно увянут.

До того, как поставить эксперимент, исследователи отметили, что срок жизни цветка обратно пропорционален температуре среды: чем жарче погода, тем быстрее растение сбросит цветы, и наоборот. Зная об экологических явлениях, связанных с температурой, предположили, что все дело в бактериях и потенциально болезнетворных грибках.

Нектар, который так привлекает пчел и других опылителей, содержит сахара и другие питательные вещества, что делает цветок подходящей средой для размножения микроорганизмов. Также не стоит забывать, что для размножения в цветке должен поддерживаться определенный уровень влажности, что также благоволит бактериям и грибкам. Логично, что растения могут стремиться избавиться от потенциально зараженных цветков, когда бактерий становится слишком много.

Чтобы проверить гипотезу, исследовательская группа перенесла бактерии из старых цветков альпинии японской (Alpinia japonica) на молодые растения. Этот вид цветет в начале лета, когда температура и влажность высоки.

Эксперимент показал, что подопытное растение, зараженное бактериями, действительно дало меньше плодов. Однако, ни на оставшихся цветках, ни на плодах не было симптомов заражения. Правда, анализ микробиомов растений показал растущую популяцию бактерий, которые позже нашли на необработанных цветках, но эти бактерии считаются резидентными (т.е. сосуществуют с растениями, не вызывая заболеваний). Значит, растения действительно могут продуцировать повышенное количество цветков и расчетом на то, что часть из них придется сбросить. И, хотя ресурсов при таком способе тратится больше, это может быть эффективной стратегией защиты.

Как отмечают авторы исследования, влияние микроорганизмов на размножение покрытосеменных растений, скорее всего, в свое время оказало большое влияние на эволюцию последних.