Каждые 5-10 лет пустыню Атакама окутывает красочный цвет. Учёные приближаются к пониманию, почему это происходит. Для насекомых это цветение намного более зрелищно, чем для человека.
Пустыня Атакама простирается приблизительно на 650 километров вдоль западного побережья Южной Америки.
Помимо полюсов, это самое сухое место на Земле, и некоторые метеостанции никогда не регистрировали дождей за всю свою историю.
Но, несмотря на эти бесплодные условия, Атакама обладает богатым биоразнообразием.
На самом деле многие виды выработали особые приспособления, которые позволяют им процветать даже в таких экстремальных условиях. В частности, одно явление долгое время озадачивало исследователей. Каждые 5-10 лет, примерно с сентября до середины ноября, большие площади пустыни Атакама начинают цвести, и появляются цветы самых разнообразных форм, цветов и узоров. Эти массовые цветения, одно из которых в настоящее время происходит в северной части Атакамы, привлекают временное внимание, но биологические механизмы, лежащие в основе этого масштабного цветения, плохо изучены. «Несмотря на научную важность этого уникального явления, лишь немногие исследования рассматривали механизмы фенотипической дивергенции цветов в изменчивой среде, вызванной этим повторяющимся событием», — пишут авторы в новом исследовании. Доминирующим видом в этом случае, по-видимому, является pussypaw (в частности, Cistanthe longiscapa, поскольку некоторые другие растения также называют pussypaw).
Эти растения сильно различаются по цвету и рисунку, которые они представляют опылителям, проявляясь в виде пурпурных или жёлтых цветов, а также промежуточных или даже белых цветов. «Наша цель состояла в том, чтобы пролить свет на экологические и эволюционные механизмы, которые обуславливают биологическое разнообразие в экстремальных условиях, таких как пустыня Атакама», — сообщает первый автор доктор Хайме Мартинес-Хармс, исследователь из Института сельскохозяйственных исследований в Ла-Крус, Чили.
Фото: zmescience.com
Мартинес-Хармс и его коллеги изучили событие цветения пустыни, которое произошло в 2021 году на севере Чили. В цветении преобладала C. longiscapa, которая цвела двумя разными участками разных цветов. Но это только то, что может видеть человеческий глаз, а цветы не слишком заботятся о том, что видят люди. Но они очень заботятся о том, что могут видеть насекомые. У насекомых совсем другое зрение, чем у людей, и они совершенно иначе воспринимают цвета. Поэтому исследователи использовали камеры, чувствительные как к человеческому свету, так и к ультрафиолетовому излучению, для измерения различных длин волн лепестков. Они провели исследование на 110 цветках, цвет которых варьируется от фиолетового до белого.
Результаты показывают, что для опылителей разнообразие было даже больше, чем для людей.
В частности, на длинах волн, видимых для некоторых насекомых, появляется УФ-образ «яблочко», который направляет опылителей туда, где больше всего пыльцы и нектара. Результаты также показывают, что за это изменение отвечает пигмент под названием беталаин. Результаты показывают, что этот тип крупномасштабного цветения способствует перекрёстному опылению между различными сортами, что является ценным преимуществом в экстремальных условиях пустыни.
Учитывая важность цвета в привлечении цветочных посетителей и факт о том, что опылителям нелегко прилагать усилия в условиях засушливой Атакамы, это широкомасштабное, наполненное разнообразием цветение может объяснить «сложную и изменчивую историю взаимодействия растений и опылителей», — пишут исследователи.
Фото: zmescience.com
«В своём исследовании мы показываем, что цветки pussypaw обыкновенной Cistanthe longiscapa, репрезентативного вида для desiertos floridos в пустыне Атакама, сильно различаются по цвету и рисунку, которые они представляют опылителям. Эта изменчивость, вероятно, является результатом различных так называемых «беталаиновых» пигментов в цветочных лепестках», — говорит Мартинес-Хармс. «Большие различия в окраске цветков у C. longiscapa можно объяснить тем, что разные виды насекомых-опылителей из-за их предпочтения определённых цветов и рисунков цветков смогут привести развитие к тому, что эти варианты станут репродуктивно изолированными от других особей того же вида растений. Этот непрерывный процесс может в конечном итоге привести к возникновению новых рас или видов».