Ботаники реконструировали эволюционную историю эсхинантуса Aeschynanthus acuminatus — растения из семейства геснериевых, которое распространено в материковой Азии и на Тайване. От других представителей рода оно отличается короткими и широкими венчиками цветков. Результаты исследования свидетельствуют, что эволюция A. acuminatus не вписывается в модель Гранта — Стеббинса, они опубликованы в журнале New Phytologist.
Многие растения полагаются на определенных животных-опылителей, и это сказывается на цвете, форме, запахе и других характеристиках их цветков (подробнее об этом можно узнать из нашего материала «Для кого он цветет?»). Например, эсхинантусы (Aeschynanthus) — представители
семейства геснериевых (Gesneriaceae), распространенные в Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии — опыляются в основном птицами из семейства нектарниц (Nectariniidae). Из-за этого их цветки в процессе эволюции окрасились в оттенки красного (этот цвет хорошо различают птицы) и обзавелись длинными узкими венчиками (нектарницы благодаря своим длинным клювам могут добраться до нектара на дне таких цветков, а другие опылители — нет).
Впрочем, среди примерно 160 известных видов эсхинантусов есть один, цветки которого выглядят иначе. Речь об Aeschynanthus acuminatus, произрастающем в материковой части Восточной Азии и на Тайване. Венчики цветков у этого растения намного более короткие и широкие, чем у других представителей рода (кроме того, они не красные, а желтовато-зеленые).
Команда ботаников, которую возглавил Жин-И Лу (Jing-Yi Lu) из Чикагского университета, решила разобраться, почему A. acuminatus так отличается от других эсхинантусов. Исследователи предположили, что предок этого вида был распространен в материковой Азии и опылялся нектарницами. Однако в какой-то момент он расселился на Тайвань, где эти птицы не водятся. Здесь ему пришлось сотрудничать с местными пернатыми, неспециализированными к кормлению нектаром и сравнительно короткоклювыми. Чтобы эти птицы смогли добраться до нектара растения, венчики его цветков стали более короткими и широкими. В результате возник вид, известный сегодня как A. acuminatus. Позднее он вторично колонизировал материковую часть Азии, где обитают разнообразные нектарницы, но продолжил полагаться на опыление птицами из других групп. Такое развитие событий соответствует модели Гранта — Стеббинса. Согласно ней, когда определенный вид растений расселяется на территорию, где сообщество опылителей отличается от привычного ему, он адаптируется к сотрудничеству с наиболее эффективными из местных опылителей — и в конце концов обособляется в новый вид.
Чтобы проверить, верна ли их гипотеза, Лу и его коллеги провели генетический анализ тканей 172 экземпляров A. acuminatus из 44 популяций: 20 тайваньских и 24 материковых. В выборку также включили сведения о близких видах эсхинантусов: A. bracteatus, A. superbus, A. wardii, A. hookeri и A. jouyi. На основе полученных данных исследователи построили эволюционное древо A. acuminatus и пришли к выводу, что этот вид возник в материковой части Азии, а на Тайвань позднее расселилась лишь одна из его эволюционных линий. Таким образом, вопреки первоначальному предположению, необычные черты строения цветка A. acuminatus сформировались на материке, в присутствии нектарниц.
Затем исследователи попытались определить, кто опыляет A. acuminatus в разных частях ареала. Для этого они провели наблюдения — прямые и с помощью автоматических камер — за цветками этих растений на пяти участках в материковой Азии (в Южном Вьетнаме и в китайских провинциях Юньнань и Фуцзянь) и на шести участках на Тайване. Эти данные сопоставили с результатами более ранней работы об опылителях A. acuminatus на Тайване. Оказалось, что в разных частях ареала цветки A. acuminatus посещают разные виды животных. В Южном Вьетнаме на них были отмечены нектарницы, неспециализированные воробьинообразные птицы и даже мелкие древесные грызуны, в Юньнане — только нектарницы, а в Фуцзяне и на Тайване — только неспециализированные птицы.
На финальном этапе Лу и его коллеги сравнили длину венчика и другие параметры цветков A. acuminatus из 23 популяций. В результате выяснилось, что у экземпляров из Южного Вьетнама в среднем более длинный венчик и более узкое отверстие в нем, а также более длинная цветоножка. С другой стороны, A. acuminatus из популяций, опыляемых только неспециализированными воробьиными или только нектарницами соответственно, в целом мало отличаются друг от друга по характеристикам цветка. Лишь венчик у первых достоверно короче, чем у вторых.
Результаты исследования свидетельствуют, что эволюция A. acuminatus не вписывается в модель Гранта — Стеббинса. Этот вид сформировался в материковой части Азии. Таким образом, широкие и укороченные венчики его цветков нельзя считать адаптацией к жизни на Тайване, где отсутствуют привычные опылители эсхинантусов — нектарницы. При этом остается неизвестным, что заставило A. acuminatus перейти к сотрудничеству с разнообразными птицами и даже грызунами. Лу и его коллеги предполагают, что в какой-то момент в местах обитания исконной популяции вида на материке произошло сокращение численности нектарниц. В таких условиях предкам A. acuminatus стало выгодно расширить набор опылителей и помимо нектарниц включить в него менее специализированные виды, что и привело к изменению формы цветка. Позднее численность нектарниц восстановилась, однако новый вид эсхинантусов успел обособиться и впоследствии широко расселился по материковой Азии и проник на Тайвань.
https://nplus1.ru/news/2026/01/30/aeschynanthus-acuminatus |
