Стивен Бухманн - Забытые опылители

После сбора свежих ветвей в Тусоне и отправки их самолётом через всю страну в Итаку, ветки, густо увешанные женскими цветками, были помещены в качестве мишени в ветровой тоннель Никласа. Женские цветки хохобы типичны для большинства ветроопыляемых покрытосеменных. Они мелкие, бледно-зелёного цвета, лишены красивых лепестков и не выделяют никакого нектара, запаха или иных средств привлечения, которые могли бы соблазнить животных подойти поближе и сыграть роль посредников. Каждый висячий цветок с трёхлопастным рыльцем/столбиком сидит под двумя жёсткими, направленными вверх листьями, которые очень напоминают уши кролика. Эти на первый взгляд несущественные особенности строения много значат для хохобы, позволяя ей оставить глубокий след в продуваемом всеми ветрами мире конкурентов за пыльцу.

Когда двое мужчин выпустили тысячи пыльцевых зёрен хохобы в освещённый стробоскопическим светом ветровой тоннель, их глазам открылись кое-какие весьма необычные аэродинамические особенности. Похожие на кроличьи уши листья, растущие над каждым женским цветком, оказывали значительное воздействие на улавливание пыльцы. Ровный поток воздуха вокруг листьев делает резкий скачок вниз, что показывают изменения в траекториях пыльцы. Когда воздух образует вихри вокруг «кроличьих ушей», его скорость снижается; в результате на восприимчивые к пыльце вытянутые рыльца падает настоящий дождь из пыльцы, и оплодотворение проходит успешно — фактически, настолько успешно, что хохоба, возможно, отказалась от стратегий привлечения насекомых, характерных для её предков, и всецело положилась на собственное эргономичное строение и пустынные бризы.

Хотя опыление при помощи ветра гарантирует успех при сравнительно низком вложении энергии в цветок, опыление животными будет работать в таких местах, где ветер ничего не сможет сделать. Самое основное неудобство в конкуренции для ветроопыляемых хвойных — то, что они должны расти довольно плотным древостоем, чтобы успешно работал их «пыльцевой дождь». Представьте себе одинокую сосну, растущую в изоляции из-за того, что когда-то давно североамериканская ореховка или западноамериканская сойка унесла семечко из леса. Она может вырасти в прекрасное, ровное молодое деревце, но у неё будет очень мало шансов как получить пыльцу из других мест на свои женские шишки, так и выиграть в лотерее с рассеиванием своей собственной пыльцы. У хохобы могут возникнуть дополнительные трудности. Если в одной и той же заросли, где есть лишь одно или два мужских растения, произрастает слишком много женских растений, пыльцы будет недостаточно для распространения. Если вместе произрастает слишком много мужских кустов, они могут дать одинокому женскому растению слишком большое количество пыльцы по отношению к количеству семян, которые может произвести единственное женское растение.

В противоположность им колибри и пчёлы, придерживающиеся постоянных кормовых маршрутов, обладают возможностями доставлять пыльцу «до порога», даже если речь идёт о значительных расстояниях. Наш друг Джош Кон обнаружил в горах Чирикауа в Аризоне одиночных тыквенных пчёл [3] См. примечание к введению. — прим. перев. , перемещающих пыльцу с одной дикой заросли тыквы на другую на расстояние свыше полутора миль, когда у женских цветков в том месте не было доступной местной пыльцы. Такое направленное перемещение пыльцы позволяет перекрёстноопыляемым растениям произрастать на большем расстоянии друг от друга. Теоретически, в лесу или в пустыне в одном местообитании может сосуществовать больше видов, опыляемых животными, чем могло бы позволить одно только опыление при помощи ветра.

Когда Уильяма Бургера, ботаника из Филдовского музея, спросили, почему существует так много видов цветковых растений, он представил следующий эволюционный сценарий, в котором за цветочные ресурсы конкурируют всё более и более специализированные виды:

Насекомые-опылители могли искать и находить изолированные цветущие экземпляры, и тем самым поддерживать поток гена в местах, где этого не могли сделать ветроопыляемые растения… Хотя роль в становлении господства покрытосеменных растений играли [многочисленные] факторы, важнейшим из новшеств, возможно, было опыление насекомыми, которое позволяет осуществляться половому размножению с перекрёстным опылением в сильно рассеянных популяциях, насчитывающих сравнительно мало особей… [В данном случае] большое значение имели любые факторы, позволяющие родословной линии сохранять успешность воспроизводства при низкой численности популяции.

Иными словами, животные-опылители позволили сосуществовать многочисленным видам цветковых растений, вместо того, чтобы допустить господство в растительном покрове плотных популяций нескольких видов, вытесняющих другие растения. Полемика относительно появления этого новшества по-прежнему бушует, однако недавнее открытие в окаменевшем лесу подлило масла в огонь.

Окаменелость, недавно раскопанная в Аризоне, отодвинула в прошлое вероятную дату возникновения пчёл и ос, заставив и энтомологов, и ботаников чесать голову в размышлениях над происхождением цветковых растений и их посредников в половом размножении. За последние несколько лет Тим Демко нашёл более 100 ископаемых пчелиных гнёзд внутри гигантских окремнелых брёвен в Национальном парке «Петрифайд-Форест» в северо-восточной Аризоне. Этих гнёзд оказалось достаточно, чтобы вставить палки в колёса теории происхождения пчёл, которая господствовала на протяжении последних пяти десятилетий. Демко обнаружил разветвлённые гнездовые норы, вероятно, сделанные ранними пчёлами, а также россыпь коконов, построенных осами — всё это сохранилось внутри огромных стволов ископаемого дерева, ориентировочно идентифицированного как родственное роду Araucarioxylon. И что особенно удивительно в этих новых находках из Петрифайд-Форест — это их значительный возраст. Ископаемые стволы были датированы триасом — от 207 до 220 миллионов лет до настоящего времени.

Этот факт вряд ли вскружит вам голову, если вы не знаете, что ископаемые остатки взрослых пчёл любого возраста — или, если углубляться в этот вопрос, их личинок и нор — представляют собой чрезвычайную редкость геологической летописи. До открытия Демко самыми старыми бесспорными ископаемыми пчёлами были образцы возрастом 80 миллионов лет, сохранившиеся в золотых могилах из янтаря — ископаемых смолы и соков некоторых деревьев — из пляжных и наземных отложений мелового периода в Нью-Джерси. Древние пчёлы с побережья Нью-Джерси были в высшей степени общественными и принадлежат к роду Trigona — безжалых изготовителей мёда, которых в наши дни содержат индейцы майя в южной Мексике. Окаменелости, обнаруженные Тимом Демко и его коллегой Стивеном Хасиотисом, значительно старше. Если дальнейшее изучение подтвердит, что они действительно были сделаны древними пчёлами (никаких ископаемых остатков самих пчёлы в тоннелях найдено не было), они окажутся самыми ранними среди всех других окаменелостей такого рода и заставят нас дальше думать об эволюции пчёл и цветов.