Това цвете еволюира в нова форма, за да го опрашват други птици. След това се разпространява повече

Лианите "червило" получават името си от яркочервените си цветове с форма на тръбичка. Но един представител на тази група растения е загубил формата си, наподобяващ червило – цветовете му са по-къси, по-широки и жълтеникавозелени на цвят. Освен това привлича птици с по-къс клюн, отколкото пурпурните му братовчеди, и се среща на различни места.

Учени от музея Фийлд решават да разберат как това растение еволюира от своите червиловидни роднини. След като наблюдавали птици, посещаващи стотици растения, и изследвали ДНК-то на растенията, изследователите откриват, че историята за еволюцията на зеленото цвете противоречи на дългогодишно научно "правило" за това как растенията еволюират в нови видове.

Зеленото цвете в центъра на откритието (и тема на статия, описваща подробно това откритие в списание New Phytologist) се нарича Aeschynanthus acuminatus. Ареалът му се простира в Югоизточна Азия от Северна Индия и Хималаите, през индокитайски страни като Виетнам и Тайланд, та чак до Южен Китай. Среща се и край бреговете на континентален Китай на остров Тайван.

"В сравнение с останалата част от рода си, този вид има странни, уникални цветове", разказва Дзин-И Лу (Jing-Yi Lu), водещ автор на изследването и научен сътрудник в музея "Фийлд", който наскоро е завършил докторантура в Чикагския университет. Лу проучва как тези цветя са станали толкова странни.

Червените цветове на другите червиловидни лиани помагат за привличане на птици от семейство нектарникови (Nectariniidae), чиито дълги, тънки човки се вписват идеално в тънките, тръбовидни цветове. Като прелитат от цвят на цвят и пият нектар, нектарниковите птици разпространяват цветния прашец на растенията. Но докато нектарниковите птици се срещат в целия континент, където живеят другите червиловидни лиани, в Тайван няма нектарникови птици.

Женска черногърла нектарникова птица (Aethopyga saturata) посещава типичната за опрашване от нея червиловидна лиана Aeschynanthus bracteatus в Пингбиен, югоизточен Юнан, Китай. Снимка, заснета с камера, задействана с движение. Кредит: Jing-Yi Lu

Когато Лу бил студент в Тайван, привлякъл интереса му късия, зеленоцветен A. acuminatus, който расте на острова.

"Това ме накара да се замисля как този вид може да вирее в Тайван. Тъй като нямаме нектарникови птици, трябва да има нещо друго, което да го опрашва", разказва Лу.

Да се ​​определи кои видове птици опрашват даден вид растение може да бъде трудна задача. "През повечето време всъщност не птиците не се виждат, защото не идват твърде често и са срамежливи", обяснява Лу. За да реши този проблем, поставя фотокапани, които записват птиците, идващи и отлитащи от цветовете, и установява, че различни птици с по-къси човки от нектарниковите птици посещават късите, широки, зелени цветове на A. acuminatus.

Оказва се, че A. acuminatus не живее само в Тайван - той се среща и в цяла Югоизточна Азия, където има много нектарникови птици с дълъг клюн.

Това е еволюционна загадка за Лу и неговите колеги учени, нещо като въпроса кое е било първо, кокошката или яйцето. Дали предците на A. acuminatus са се озовали пренесени в Тайван без нектарникови птици, където след това е трябвало да развият по-къси, по-широки цветове, за да се приспособят към птиците с по-къс клюн, които са живели там? Или са се отделили от своите тръбовидни братовчеди, докато все още са били на континента, въпреки че е имало нектарникови птици наоколо, и са се появили в Тайван по-късно?

И какви видове птици опрашват по-късите, по-широки цветове на A. acuminatus на континента?

"В основата на нашето изследване е въпросът откъде произхождат видовете", казва Рик Рий (Rick Ree), куратор в Центъра за интегративни изследвания Negaunee към музея Фийлд и старши автор на изследването. "Трябва да е имало промяна, когато този вид еволюира, когато е преминал от тесни цветове за нектарниковите птици към по-широки цветове за по-универсалните птици. Къде и кога се е случила промяната?"

Късите, жълтеникаво-зелени цветове на A. acuminatus, в сравнение с дългите, червени цветове на неговия братовчед, A. bracteatus, по-типичен вид червило. Кредит: Jing-Yi Lu

Повече от 50 години ботаниците се обръщат към един вид правило, наречено модел на Грант-Стебинс, което има за цел да отговори на подобни въпроси.

"Според модела на Грант-Стебинс когато даден растителен вид разшири ареала си в район с нови опрашители или без своя предшественик опрашител, това преминаване към нов опрашител ще стимулира видообразуването", обяснява Рий. "Този ​​модел по същество предсказва, че A. acuminatus би трябвало да е еволюирал в Тайван – когато неговият предшественик колонизира Тайван, той изоставя старите си опрашители и еволюира в нов вид, който би могъл да приюти новите опрашители в новия си дом."

За да проверят дали моделът на Грант-Стебинс е точен за A. acuminatus, Рий и Лу анализират ДНК-то на екземпляри от A. acuminatus, растящи в Тайван и континентална Азия, както и ДНК-то на други видове червиловидни лиани. Изследователите използват софтуер, който сравнява приликите и разликите в ДНК-то на тези растения и изграждал родословни дървета, показващи най-вероятните обяснения за това как растенията са свързани помежду си. Резултатите били изненадващи.

"Моделите на разклонения върху родословните дървета, които направихме, разкриват, че растенията A. acuminatus в Тайван произлизат от други растения A. acuminatus от континента – видът произхожда от континента", отбелязва Рий. Въпреки че червиловидните лиани на континента са живели редом с нектарникови птици, които са можели да опрашват тънките им цветове, някои от тях са се отделили в нов вид, който е приютил птици с по-къси човки (в допълнение към нектарниковите птици, които все още са били способни да се хранят от по-късите цветове). Моделът на Грант-Стебинс, за този конкретен пример за еволюция на растенията, не е бил подходящ.

"Бе наистина вълнуващо да получим тези резултати, защото те не следват класическите идеи за това как бихме си представяли, че видът е еволюирал", разказва Лу.

Женска черногърла нектарникова птица (Aethopyga saturata) посещава типичната за опрашване от нея червиловидна лиана Aeschynanthus bracteatus в Пингбиен, югоизточен Юнан, Китай. Снимка, заснета с камера, задействана с движение. Кредит: Jing-Yi Lu

Въпреки че мистерията около произхода на A. acuminatus е разгадана, това откритие повдига нови въпроси.

"Защо се е случила тази смяна на опрашителите, когато оригиналният опрашител, нектарниковите птици, все още е там?", пита Рий. "Нашата хипотеза е, че в някакъв момент в миналото нектарниковите птици са престанали да бъдат оптимални или достатъчни като опрашители за някои от растенията на континента. Трябва да е имало обстоятелства, при които естественият подбор е благоприятствал този преход към универсални врабчови птици с по-къси човки като опрашители."

Късите, широки, жълто-зелени цветове на A. acuminatus, нетипична лиана от рода на червиловидните Aeschynanthus. Кредит: Jing-Yi Lu

Освен че отговаря на въпроси за еволюцията на един конкретен вид цъфтяща лиана, Рий посочва, че проектът предлага поглед върху работата, която води до научни открития.

"Това проучване показва важността за естествената история, на това да се излезе сред природата и да се наблюдават екологичните взаимодействия", коментира Рий. "Това изисква много човешки усилия, които не могат да бъдат възпроизведени от изкуствения интелект, не могат да бъдат ускорени от компютрите – няма заместител на това да излезеш навън, както направи Дзин-И, и да прекараш месеци в пътуване до различни полеви обекти, за да видиш къде растат тези растения и какви птици ги опрашват. Няма заместител на това."

Справка: Testing macroevolutionary predictions of the Grant-Stebbins model in the origin of Aeschynanthus acuminatus; Jing-Yi Lu, Yao-Wu Xing, Hong Truong Luu, Richard H. Ree;  New Phytologist First published: 27 January 2026 https://doi.org/10.1111/nph.70871

Източник: This flower evolved a new shape so that different birds could pollinate it. Then, it spread, Field Museum

Още по темата

21/08/2025

Животът

Цветята трансформират животните за опрашване по време на древно затопляне

22/02/2024

Животът

Смъртоносно растение убива своите опрашители, но изхранва техните малки

21/12/2023

Животът

Цветята се отказват от услугата на насекомите и еволюират към самоопрашване

19/05/2023

Животът

Дивите пчели са много по-добри градински опрашители от медоносните пчели