Ученые выяснили, что цветы становятся привлекательными для пчел благодаря наноструктурам на поверхности лепестков, которые создают вокруг них особое голубое сияние. Сам же цвет лепестка при этом не так важен.

К такому выводу пришли британские специалисты из Кембриджского университета, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Nature.

Многие уверены, что пчелы и шмели узнают цветы благодаря их яркой окраске. Однако исследования по физиологии зрения этих насекомых показали, что пчелиные фоторецепторы реагируют только на голубой цвет. Но голубой пигмент выработать не так-то просто, и зачастую растения, опыляемые пчелами, имеют цветы иной окраски. Как же в этом случае растениям удается привлекать пчел?

Исследователи выяснили, что всё дело в структурном цвете, который дополняет основной цвет, создаваемый пигментами. Последний строится на избирательном поглощении световых волн: красные лепестки кажутся нам красными, поскольку их пигменты поглощают весь спектр света, за исключением красного. А вот структурный цвет строится на отражении, когда благодаря особенностям поверхности падающий на нее свет отражается в определенной части спектра.

Изучив цветки 12 видов растений, относящихся к неродственным группам и имеющих разную окраску, авторы статьи обнаружили у них одну и ту же особенность. А именно, наноструктуры на поверхности их лепестков, состоящие из выростов кутикулы растительных клеток, расположены неупорядоченным образом. Благодаря этой неупорядоченности лепестки приобретают структурную голубую окраску: когда свет падает на них под определенным углом, вокруг создается голубое гало.

Человеческий глаз способен заметить голубоватое гало только на темном фоне (например, коричневатые основания лепестков урсинии или тюльпана отливают голубым). Однако пчелы, как показал эксперимент, видят голубое сияние и на светлом фоне. Ученые изготовили искусственные коричневые и желтые цветы с наноструктурами, создающими голубое сияние в дополнение к основному цвету, и, как оказалось, наличие таких наноструктур является дополнительным стимулом для насекомых.

«Мы не можем отличить желтый цветок, имеющий голубое гало, от желтого цветка, который его лишен, а вот пчелы способны делать это», -- пояснила Эдвиж Мойроуд, соавтор статьи. По словам ученых, именно голубое гало вокруг лепестков, невидимое для людей – вот самый главный ориентир, на который обращают внимание пчелы. Форма же и основной цвет лепестков служат лишь дополнительными указателями.

Источник: infox.ru

Ученые из международного научного проекта eFLOWER реконструировали внешний вид и строение древнейшего цветка, который был у первых цветковых растений, когда они только появились. Статью об этом, опубликованную в журнале Nature Communications, пересказывает сайт журнала Science.

Первый цветокРеконструировать облик первого примитивного цветка, основываясь на ископаемых находках, пока не представляется возможным — потому что возраст древнейшего бутона из найденных до сих пор датируется в 130 млн лет. А к этому времени цветковые растения, по современным представлениям, существовали уже около 10 млн лет.

В eFLOWER пошли другим путем: десятки ученых составили по материалам научных статей крупнейшую в мире базу структур современных цветков, с данными о количестве, расположении и форме их пестиков, тычинок и лепестков. Сюда были также включены аналогичные данные о 13 тыс. цветков, собранные в конце XVIII века великим эволюционистом Жаном-Батистом Ламарком. Собранную информацию ботаники «наложили» на родословное древо современных цветковых растений, составленное на основе анализа ДНК, и экстраполировали ее в прошлое — вплоть до первых их представителей.

Результат можно увидеть на фото. Реконструированный первый цветок не отличается принципиально от таковых у современных цветковых растений, однако точно такого же среди них нет. Интерес представляют две его характеристики. Во-первых, примитивнейший цветок был двуполым — то есть имел одновременно и тычинки и пестики. Во-вторых, тычинки, пестики и лепестки располагались в нем концентрическими кругами по три элемента в каждом.

Это неожиданно: до сих пор большинство ботаников считало, что в первых цветках ключевые элементы располагались по спирали. Именно такова схема у некоторых сохранившихся до наших дней древнейших эволюционных ветвей цветковых растений — например, у кустарников рода Amborella.

Эрве Саке (Hervé Sauquet), ботаник из университета Париж-юг и один из авторов реконструкции, сравнивает по этому поводу род Amborella и другие подобные ему с яйцекладущими млекопитающими, сохранившимися в Австралии. И те, и другие действительно являются ближайшими потомками примитивных форм, однако при этом в течении десятков миллионов лет эволюционировали независимо в очень специфических условиях. Так что после этого они могут быть далеко не во всем похожи на своих примитивных предков.

Источник: Научная Россия

Ботаники из Кембриджского и Бристольского университетов (Великобритания), под руководством профессора Беверли Гловера (Beverley Glover) и доктора Хизер Уитни (Heather Whitney) выяснили, что цветы «настраивают» радужность своих лепестков под зрение пчел, чтобы тем было проще их запоминать. Результаты их исследования, опубликованные в журнале Current Biology, пересказывает пресс-релиз Кембриджского университета.

Радужностью называют яркие переливы переходящих друг в друга оттенков всех цветов радуги, как, например, у мыльных пузырей или на нижней стороне CD-диска, с дорожками. Лепестки цветов тоже обладают этим свойством, однако, по сравнению с многими другими природными объектами, их радужность невысока. Чтобы выяснить, чем это объясняется, британские ученые и предприняли свои исследования.

В лабораторных условиях они сделали три вида искусственных цветков: с высокой радужностью (как у мыльного пузыря или CD-диска), со средней (как у обычных растений в природе) и вообще без радужности. В рамках каждого вида были разноцветные варианты. В серии опытов нектар помещали только в «цветки» определенной окраски и определенной радужности и смотрели, насколько быстро пчелы запомнят, куда именно лететь за едой.

Оказалось, что «цветки» с радужностью пчелы запоминают быстрее, чем таковые без радужности. Однако высокий уровень радужности сбивает их с толку и они зачастую путают по-разному окрашенные супер-радужные цветки. Их зрения уже не хватает для того, чтобы различить слишком сложные переливы оттенков.

Таким образом, можно сделать вывод: растения «настраивают» степень радужности лепестков своих цветков именно на такой уровень, при котором она служит для пчел надежным ориентиром, но при этом не сбивает с толку чрезмерной сложностью. При необходимости, лепестки могли бы быть и более радужными — физиология растений это позволяет — однако это было бы ненужной тратой ресурсов, которая не облегчала бы «отношения» с пчелами-опылителями, а совсем наоборот.

«В природе есть много оптических эффектов, которые мы до конца не понимаем. Давно известно, что окраска используется живыми существами как для камуфляжа, так и для привлечения половых партнеров, однако теперь выясняется, что животные и растения могут сказать больше миру и друг другу», — резюмировал профессор Гловер.

Источник: Научная Россия

Ботаники открыли принципиально новую систему опыления. В цветках кустарников, растущих в Андах, они обнаружили особые «взрывающиеся» придатки, которые обсыпают пыльцой птиц-опылителей.

Об этом говорится в статье австрийских ученых из Венского университета, опубликованной в журнале Current Biology.

Чаще всего растения, если только их пыльцу не переносит ветер, опыляются насекомыми, но некоторые виды прибегают к услугам птиц. Большая часть из таких видов приманивают пернатых опылителей нектаром, а некоторые вознаграждают их сладковатыми образованиями, которые возникают на стерильных цветках, где нет тычинок и пестиков. Авторы статьи, изучая кустарники Axinaea, показали, что в природе существует еще один тип взаимодействия растений и птиц-опылителей.

Род Axinaea относится к семейству меластомовые, его представители произрастают в Андах на высоте 1000-3600 метров. Цветы у этих растений фиолетовые или пурпурные, причем каждая тычинка снабжена выростом в виде мешочка. Ученые заметили, что и в гербариях, и в природе очень редко встречаются цветки Axinaea с полным комплектом мешочков - один-два из них почти всегда отсутствуют.

Установив рядом с кустарниками видеокамеры, ботаники поняли, что их цветы нередко навещают различные воробьинообразные из семейств танагровые и вьюрковые. Они ощипывают мешочки с тычинок, и при этом их клюв обсыпается пыльцой. Ученые показали, что внутри каждого мешочка содержится воздушная полость, и когда птица надавливает на него, оттуда с силой вырывается поток воздуха - он проходит через пыльник тычинки и подхватывает содержащуюся там пыльцу.

Судя по результатам химического анализа, ткани мешочков обогащены гексозами (сахара, содержащие 6 атомов углерода) - именно поэтому их так любят птицы. «Открытая нами опылительная система - это нечто совершенно новое для науки, она свидетельствует о том, насколько сложными могут быть взаимоотношения между цветковыми растениями и их опылителями», -- пояснил Агнес Деллингер, один из авторов статьи.

Источник: infox.ru