01 февруари 2023
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Каузонис - първото растение, което може да променя многократно цвета на цветовете си (видео)

Когато в цветовете му има нектар, те стават оранжеви, а когато няма, стават розови

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 07 декември 2022 в 00:01 9630
Цветовете на японския каузонис (Causonis (Cayratia) japonica). От ляво на дясно: цветовете в мъжки, безполов, женски стадий и след края на женския стадий. Кредит: Hirokazu Tsukaya et al. / Scientific Reports, 2022

Японски ботаници са описали първото растение, което може многократно да променя цвета на цветовете си. Цветовете на японския каузонис, роднина на лианите, са оранжеви по време на мъжката фаза, а след това преминават в безполова фаза и стават розови.

След това цветовете преминават в женска фаза и отново стават оранжеви.

Тъй като каузонисите произвеждат нектар само по време на мъжките и женските етапи на развитие, изследователите предполагат, че оранжевият цвят подсказва на насекомите опрашители кога да посещават цветовете.

Резултатите от проучването са публикувани в статия за списание Scientific Reports.

Цветовете на около 450 вида растения променят цвета си с течение на времето. Оцветяването е и указание за насекомите дали има нектар в цвета. Цветовете на конския кестен (Aesculus hippocastanum) се променят от жълто към червено когато вече не произвежда нектар. Това се случва след като цветчето е опрашено. Цветовете вече по-рядко се посещават от насекомите. След като опрашването е станало, цветчето може бързо да увехне, свие и падне, защото повече не е необходимо.

В преобладаващата част от случаите цветът се променя необратимо. Единственото известно досега изключение от това правило е десмодиумът Desmodium setigerum. Цветовете на това растение от семейство Бобови (Fabaceae) се променят от люлякови до тюркоазени след опрашване. Цвете, което получава малко или никакъв прашец, обаче става лилаво и възвръща част от първоначалния си цвят.

Конски кестен (Aesculus hippocastanum) Desmodium setigerum

Екипът ботаници, ръководен от Хироказу Цукая (Hirokazu Tsukaya) от Токийския университет, описwа още по-необичаен пример за обратима промяна на цвета на цветовете. Изследователите се фокусират върху Causonis (Cayratia) japonica - многогодишна лиана от семейство лозови (Vitaceae), широко разпространена в Индия, Източна и Югоизточна Азия и Австралия. В Япония каузонисът цъфти от юни до август, образувайки малки цветчета с диаметър около пет милиметра, които привличат повече от 120 вида насекоми, включително китайски восъчни пчели (Apis cerana), които са забелязани да пренасят прашец от растението.

Разтвореният цвят на каузониса първо преминава през мъжка фаза на развитие, по време на която дискът му се оцветява в оранжево. Този етап трае само около два часа, след което се заменя с безполов етап, по време на който цветето губи венчелистчетата и тичинките си и променя цвета на диска си в розов. След няколко часа цветето навлиза в женската фаза на развитие, която се характеризира с удължена стерилна част на стълбчето.

Японски каузонис (Causonis japonica). Кредит: Wikimedia Commons

Предполагаше се, че цветовете на Каузонис променят цвета си само веднъж, когато преминават от мъжка към безполова фаза на развитие (и тази промяна е необратима). Един от колегите на Хироказу Цукая обаче забелязва, че някои от розовите цветчета отново стават оранжеви.

За да разберат как точно се случва това, изследователите наблюдават развитието на 43 цвята каузонис (19 от седем диплоидни екземпляра и 24 от осем триплоидни екземпляра). Авторите наблюдават промените в морфологията и цвета на каузонисите с просто око и ги записват на всеки 20 минути с помощта на камера.

Части на цвета. Кредит: Wikimedia Commons

По време на мъжката фаза дисковете на всичките 43 цвята са оранжеви, а веднага след умирането на венчелистчетата и тичинките те стават розови, което е характерно за безполовата фаза. Дванадесет цвята с повредени стълбчета и близалца спират развитието си в безполовата фаза. Цветът им остава розов, докато умрат. Останалите цветове успешно преминават в женска фаза, израстват с удължени стълбчета и отново стават оранжеви. Когато женската фаза на развитие приключва, цветовете стават розови и бледорозови, след което умират.

Трябва да се отбележи, че процесите на цъфтеж не са били синхронизирани дори на едно и също растение, така че изследователите редовно са срещали каузонис с оранжеви и розови цветове.


Анализът показва, че цветовете на каузониса произвеждат нектар по време на мъжката и женската фаза на развитие, но не произвеждат нектар между тях и след края на женската фаза. Така цветът е оранжев, когато може да произвежда нектар, и розов, когато не може. Растението вероятно сигнализира на опрашителите кога е най-добре да посетят цветето, за да бъдат възнаградени.

Авторите са установили механизма, който позволява на каузонисите да променят цвета на цветовете си. Оказва се, че паренхимните клетки, които произвеждат и съхраняват пигменти, са отговорни за цвета на техните дискове. Нивото на каротеноидните пигменти в цвета по време на мъжката и женската фаза, когато той е оцветен в оранжеви тонове, се оказва значително по-високо, отколкото по време на безполовата фаза и след женската фаза, когато оцветяването му се променя в розово. По този начин цветовете на каузониса променят цвета си поради промяна в концентрацията на каротеноиди. След края на мъжката фаза тези пигменти се разграждат и се синтезират отново с началото на женската фаза.

Хистология на флорални дискове на C. japonica. ( a ) Промяна на цвета на флоралния диск, наблюдавана при триплоиден индивид. Мащабна единица = 1 mm. ( b – e ) Надлъжни разрези на флорални дискове в началния оранжев етап ( b , d ) и розов етап ( c , e). Мащабна единица = 500 µm. ( b , c ) Разрези на живи флорални дискове, показващи пигментация на вакуоли в някои разпръснати клетки. ( d , e ) Вградени в смола участъци от флорални дискове, показващи хистология. Кредит: Furukawa, Y., Tsukaya, H. & Kawakubo, N. Oscillating flower colour changes of Causonis japonica (Thunb.) Raf. (Vitaceae) linked to sexual phase changes. Sci Rep 12, 19682 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24252-z 

Цукая и неговите съавтори посочват, че това е първият известен пример за растение, чиито цветове променят цвета си и след това напълно възстановяват първоначалния си цвят. Това помага за привличането на насекомите точно в момента, в който цветът е готов за опрашване и произвежда нектар. Интересно е, че в други региони цветовете на каузониса са оцветени по различен начин. Екземплярите от Китай и Индонезия, например, могат да имат жълт, оранжев или червен цветен диск, докато австралийските екземпляри могат да бъдат светлозелени. Все още не е известно дали и как те променят цвета си по време на развитието си.

Справка: Furukawa, Y., Tsukaya, H. & Kawakubo, N. Oscillating flower colour changes of Causonis japonica (Thunb.) Raf. (Vitaceae) linked to sexual phase changes. Sci Rep 12, 19682 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24252-z 

Източник: Flowers show their true colors, The University of Tokyo 


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.