Стивен Бухманн - Забытые опылители

Известно несколько замечательные примеров детективной работы в области экологии, результатом которых была идентификация опылителей иного рода, чем те, которых наблюдают за посещениями этих растений в наши дни. В одном из случаев специалист по экологии растений Пол Кокс скептически воспринял прочитанное сообщение из вторых рук о том, что крысы опыляют туземную гавайскую лиану Freycinetia arborea, известную как иеие. Она обладала весьма немногими признаками растения, опыляемого нелетающими млекопитающими. Поэтому он решил провести четыре дня в укрытии в лесах над Кеалакекуа, на Гавайях, где росло некоторое количество лиан. За всё это время он не видел на растениях никаких крыс и выявил лишь одного регулярного посетителя цветов иеие — птицу, известную как японская белоглазка. Но белоглазка была впервые завезена на Гавайи из Японии в 1929 году, поэтому её недавний вклад в опыление цветков иеие не мог объяснить некоторых особенностей соцветий растения. Женские цветоносы иеие богаты сахарами-гексозами и некоторыми аминокислотами, которые независимо эволюционировали у цветков многих растений, привлекательных и для древесных птиц, и для летучих мышей. Кокс чувствовал, что история лианы иеие должна была скрывать других птиц.

Просматривая тысячи страниц журналов гавайских натуралистов девятнадцатого века, Кокс встретил записи, свидетельствующие о том, что острова были некогда населены несколькими птицами, которые в настоящее время находятся под угрозой исчезновения или вымерли: гавайская ворона, оуэ и похожая на клеста птица, последний раз наблюдавшаяся в 1894 году и жившая когда-то в районе Кона Кост [6] Вероятно, речь идёт о цветочнице Chloridops ( Psittirostra ) kona . — прим. перев . . Кокс взял старые музейные образцы этих птиц и начал изучать перья на их головах с использованием сканирующего электронного микроскопа, разыскивая пыльцевые зёрна. К удивлению своих коллег Кокс обнаружил значительные количества пыльцы характерного облика на оперении головы экземпляров оуэ и «клеста» Кона, и некоторое количество такой же пыльцы на перьях головы гавайской вороны. Эти пыльцевые зёрна выглядели идентичными тем, которые он получил с 57-летнего экземпляра лианы иеие. Очевидно, эти три птицы регулярно совали свои головы в прицветники мужских растений лианы иеие, а также, несомненно, посещали женские цветоносы ради награды иного рода. Сомнения Кокса имели под собой солидное основание: в цветках иеие не было ничего такого, что предполагало бы приспособление к опылению крысами; фактически же то старое утверждение основывалось на ошибке, которая усилилась за счёт многократного обращения к ней за все эти годы. Вместо этого, предположил Кокс, цветонос иеие эволюционировал для того, чтобы позволить доступ к цветкам самым разнообразным птицам, варьирующим по размеру от завезённой белоглазки (птица длиной 4 дюйма) до редкой гавайской вороны (почти 20 дюймов в длину). Оуэ, гавайская ворона и «клёст» Кона — все эти птицы почти вымерли незадолго до конца девятнадцатого века, поэтому иеие, должно быть, некоторое время страдала от недостаточного опыления и плодоношения. Однако эти многолетние лианы смогли сохраниться, потому что они могут энергично размножаться, ветвясь и повторно укореняясь. К концу 1930-х годов завезённые японские белоглазки, вероятно, начали брать на себя опыление лианы. Интенсивность плодоношения, несомненно, вновь возросла.

В другом широко освещённом случае с Гавайскими островами большое количество «кардинальских цветов» семейства лобелиевых (Lobeliaceae) пострадало от вымирания в прошлом веке, вынуждая ко-адаптировавшихся к ним опылителей перейти к использованию других цветочных ресурсов. Из примерно 273 видов, подвидов и разновидностей лобелиевых, описанных в историческое время с Гавайских островов, лишь у 27 процентов есть достаточно значительные популяции, способные уберечь их от скорого вымирания. Четверть видов вымерла в течение прошлого века; ещё 19 процентов видов, подвидов и разновидностей могут считаться редкими или находящимися под угрозой исчезновения. Это катастрофическое снижение разнообразия в крупнейшем семействе растений Гавайских островов ставит перед нами вопрос: что же случилось с их коэволюционировавшими опылителями? В течение многих лет биологи полагали, что множество гавайских птиц, известных как гавайские цветочницы, могли коэволюционировать совместно с лобелиевыми, поскольку некоторые из них обладают длинными, изогнутыми вниз клювами, которые соответствуют форме цветочных трубок некоторых «кардинальских цветов».

Но когда биолог Колин Кори отправилась искать гавайских цветочниц, посещающих цветки двух редких лобелиевых в области Коолау на острове Оаху, в течение 136 часов наблюдения она не смогла зафиксировать на этих растениях ни одной птицы. Несколько бражников, мелкие чёрные пчёлы (местный род пчёлы Hylaeus, семейство коллетид) и завозные медоносные пчёлы были единственными посетителями цветов, которых она зарегистрировала на обоих видах лобелиевых. Она также обнаружила, что эти два редких растения в настоящее время способны к самооплодотворению: им может быть не нужна птица или любое другое животное для переноса пыльцы с растения на растение, чтобы завязать семена. Кори пришла к выводу, что взаимозависимость между гавайскими цветочницами и лобелиевыми не поддерживается современными наблюдениями обоих организмов на Оаху.

Тем не менее, недавно команда зоологов пришла к выводу иного рода, утверждая, что признаки ныне живущих организмов невозможно понять исключительно в рамках их современного состояния. Когда Томас Смит, Леонард Фрид и их коллеги изучили собранные в недавнем прошлом музейные образцы одной из гавайских цветочниц, ииви, они обнаружили, что её клюв в девятнадцатом веке был длиннее, чем в наши дни. Затем они обнаружили немного записей из недавнего прошлого — девятнадцатого века. Эти записи документировали кормление цветочниц ииви на ныне редких или вымерших представителях лобелиевых с длинными трубчатыми цветками, которые производили обильный, богатый сахарами-гексозами нектар, но не имели никакого запаха — это особенности цветков, которые соответствуют скорее птицам, чем насекомым, которых зарегистрировала Кори. Длинный клюв хорошо служил бы цветочнице ииви, когда эти цветы встречались значительно чаще.

Большинство особей ииви наблюдалось кормящимися на открытых цветках дерева охайя лехуа (Metrosideros), которые лишены трубчатых венчиков, определённо приспособленных к птицам. Смит, Фрид и их коллеги выдвинули гипотезу о том, что, когда в девятнадцатом веке численность лобелиевых снизилась, некогда обычные цветочницы ииви начали переходить на другие цветочные ресурсы ради выживания. Цветочницам не требуются никакие специальные адаптации клюва, чтобы добывать нектар из цветков охайя. Зоологи предполагают, что изменение в рационе с трубчатых цветков на открытые привело к возникновению движущего отбора в сторону появления более коротких клювов. Иными словами, особи ииви с самыми длинными, сильнее изогнутыми вниз клювами пропали из размножающихся популяций в течение последней сотни поколений. Надклювья у ииви нашего времени на 2–3 процента короче, чем у ииви, поступивших в коллекции до 1902 г., когда лобелиевые были ещё довольно обычны в лесах.