Един вид оранжева маргаритка в Южна Африка има необичайна примамка за привличане на опрашители: малка структура на венчелистчетата, която прилича на женска муха. Мъжките мухи се спускат по венчелистчетата с надеждата да се чифтосат, но в крайна сметка пренасят прашеца на цветята към други растения.
Изглежда, че фалшивата структура, наподобяваща муха, се е появила в рамките на сравнително краткия еволюционен период от 2 милиона години, твърдят учените, които са идентифицирали три групи гени в маргаритката, които са били използвани за еволюцията на примамката.
След зимните дъждове всяка година южноафриканската пустиня Намакаланд избухва в прекрасен цъфтеж за няколко кратки месеца. Изобилието от цветове създава силна конкуренция за южноафриканските маргаритки (Gorteria diffusa), които примамват опрашители като пчелните мухи (Megapalpus capensis) с лъжливите си венчелистчета.
"Мъжката муха идва и каца много специфично на мястото, сякаш иска да се чифтоса с него", обяснява Бевърли Глоувър (Beverley Glover), водещ автор от Университета в Кеймбридж. По думите ѝ, докато "се клатушка наоколо и изглежда объркана", мухата изтръсква върху себе си прашец, който пренася от растение на растение.
Gorteria diffusaКредит: Wikimedia Commons
Венчелистчетата на тази маргаритка варират от бледожълто до ярко червено-оранжево, като някои от тях са с петна, които образуват кръг около центъра на цветето.
Външният вид на тези цветове варира значително, а при някои от тях петната са се превърнали в зелено-черни подутини, които за мухата изглеждат точно като женската ѝ половинка, очакваща съблазнително върху венчелистчетата.
Външният вид на маргаритката показва огромни различия. Кредит: Allan Ellis/Stellenbosch University
За да разберат кои гени са отговорни за имитацията на цветето, Глоувър и нейният екип сравняват гените, експресирани в листенцата с фалшивата муха, с тези в обикновените листенца. Южноафриканските маргаритки са развили малко по-различно изглеждащи фалшиви мухи в зависимост от субпопулацията на вида, но повечето включват от една до четири тъмночерни точки с повдигната, наподобяваща косми текстура, която имитира женска муха. При някои цветя фалшивата женска муха изобщо липсва. Изследователите сравняват южноафриканските маргаритки и с други видове маргаритки, които имат прости петна и тъмни пръстени, при които липсват детайлите на фалшивите мухи.
Еволюцията на разнообразието от признаци на този вид е картографирана наскоро, за да се определи редът, в който признаците са еволюирали, за да се стигне до такава убедителна измама: първо се разкрива цветът, след това случайното разположение, а след това текстурата.
"Тази маргаритка не е еволюирала нов ген, който да "направи муха", обяснява Бевърли Глоувър.
"Тя е обединила съществуващи гени, които вече правят други неща в различни части на растението, за да направи сложно петно върху венчелистчетата, което заблуждава мъжките мухи."
Те откриват три групи гени, участващи в създаването на фалшивата примамка, като всички те вече изпълняват други функции в цветето.
"[Всички тези гени] са били обединени или наети за създаването на тази невероятна имитация на муха", посочва еволюционния биолог Роман Келенбергер (Roman Kellenberger) от Университета в Кеймбридж и ръководител на новото изследване. "Знаем, че тази конкретна маргаритка е еволюирала, за да направи тези петна през последните 1,5 до 2,5 милиона години."
Набор от гени, които придвижват желязото в растението, е бил използван за пренасяне на пигменти в листенцата. Комбинацията от получените пигменти (каротеноиди, които създават жълто-оранжевия цвят, и тъмновиолетово-синия цвят на антоцианите) е синьо-зелено-черна - точният цвят, който свързваме с шарката на мухата.
Микроскопска снимка, показваща зеленикавите клетки на венчелистчето, които изглеждат по-черни в струпване в центъра. Черното струпване на клетки изглежда по-издигнато и по-закръглено. Кредит: University of Cambridge
Групата гени, които определят кога растението да произвежда цветове, кара фалшивите "мухи" да се появяват на очевидно случайни места върху венчелистчетата.
Ако стратегията за привличане на опрашители е рекламиране на нектара на цветето, то ясният пръстен от петна е нещо като табела за място за паркиране. Но когато стратегията е сексуална мимикрия, се жертва симетрията.
Генната последователност, която обикновено участва в създават кореновите власинки, които помагат на растенията да абсорбират хранителните вещества от почвата, е отговорна за истинското оживяване на двойника, предизвиквайки триизмерната форма и текстура на петната по венчелистчетата на маргаритките, подобни на тези на мухите.
Протеинът, който този ген произвежда, EXPA, разхлабва обикновено твърдите клетъчни стени на растенията, което води до "необратимо разширяване на клетките". При венчелистчетата този протеин кара съществуващите власинки да се разширяват, придавайки на повърхността им текстура.
Този ген е почти напълно изключен от действие в развиващите се листа и цветчетата без петна. Той е умерено изразен в развиващите се корени и силно изразен в развиващите се цветчета с петна.
Gorteria diffusaКредит: Wikimedia Commons
С този 3D ъпгрейд и убедителните цветове маргаритките стават неустоими за мъжките мухи.
"Мъжките мушици не се задържат дълго върху цветята с обикновени петна, но те са толкова убедени от тези фалшиви мушици, че прекарват допълнително време в опити да се чифтосат и изтъркват повече прашец от цветето - помагайки за опрашването му", разказва Келенбергер.
Изглежда, че обединяването на три съществуващи групи гени е създало еволюционен пряк път за тези майстори на маскировката.
Справка: Multiple gene co-options underlie the rapid evolution of sexually deceptive flowers in Gorteria diffusa
Roman T. Kellenberger, Udhaya Ponraj, Boris Delahaie, Karin H. Müller, Allan G. Ellis, Beverley J. Glover,
Current Biology, Published:March 23, 2023 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.03.003
Източник:
This Incredible Flower Makes Fake Flies, And We Finally Know How, ScienceAlert
How daisies make deceptive petals that look like female flies, New Scientist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари