Японский ботаник Кэндзи Суэцугу выяснил, как опыляется орхидея Stigmatodactylus sikokianus. Оказалось, что это необычное растение не полагается на насекомых или птиц, а практикует автогамию — самоопыление в пределах одного цветка. Для этого S. sikokianus обзавелась специальной структурой, напоминающей палец.

По оценкам ботаников, в мире существует почти тридцать тысяч видов орхидей (Orchidaceae). Большинство из них опыляются насекомыми и птицами. Тем не менее около 500 видов орхидей (то есть примерно 20 процентов видов, для которых известен способ опыления) способны к автогамии — самоопылению в пределах одного цветка. Предполагается, что этот механизм особенно важен для орхидей, которые приманивают опылителей обманом и не дают им никакой награды за перенос пыльцы. Такие виды не всегда могут привлечь достаточно опылителей — и способность к самоопылению служит страховочным механизмом, обеспечивающим завязывание плодов.

Примерно в половине случаев автогамия у орхидей обеспечивается за счет редукции клювика (ростеллума) — структуры цветка, которая у большинства орхидных располагается между пыльником и рыльцем и препятствует самоопылению. У Holcoglossum amesianum поллинии поворачиваются на 360 градусов за счет автоматического вращения ножки, чтобы разместить пыльцу в полости рыльца. А у Paphiopedilum parishii твердый пыльник со временем разжижается и стекает на рыльце.

Японский ботаник Кэндзи Суэцугу (Kenji Suetsugu) из Университета Кобе описал еще один механизм автогамии у орхидей. В центре его внимания оказался вид Stigmatodactylus sikokianus, распространенный в лесах Японии, Тайваня и Китая. Эта орхидея частично сохранила способности к фотосинтезу, однако нуждается в углероде, которые получает из разлагающейся лесной подстилки за счет симбиоза с грибами. Несмотря на то, что S. sikokianus была описана еще в конце XIX века, ботаникам ничего неизвестно о том, как опыляется этот вид и другие представители его рода.

В конце августа — начале сентября 2011 году Суэцугу провел исследование S. sikokianus в окрестностях города Танабе. На плантации японских криптомерий (Cryptomeria japonica) он обнаружил около 300 цветущих орхидей этого вида — и в течение нескольких дней наблюдал, какие насекомые их посещают. Потенциальных опылителей оказалось немного: две дрозофилы (Drosophila) и одна представительница семейства падальных мух (Calliphoridae). Более того, ни одно из насекомых не несло на себе пыльников S. sikokianus. Таким образом, дрозофилы и падальные мухи, скорее всего, не участвуют в опылении данного вида орхидей.

На следующем этапе Суэцугу провел полевой эксперимент. Он выбрал 35 недавно распустившихся цветков S. sikokianus и разделил их на четыре группы. В первую вошли пять цветков, у которых исследователь удалил пыльники. Десять других цветков он не обрабатывал, ожидая, что в них произойдет автогамия. Наконец, десять цветков Суэцугу опылил их собственной пыльцой, а еще десять — пыльцой с других цветков того же вида. Затем он обернул каждый из цветков пакетом, ограничивающим доступ опылителей, и на протяжении трех недель отслеживал развитие завязей и плодов. В качестве контрольной группы использовался 21 экземпляр S. sikokianus с 40 цветками.

Плоды успешно сформировались на 80-100 процентах цветков S. sikokianus как в естественных условиях, так и в большинстве экспериментальных групп. Не появилось их лишь в группе, цветки из которой были лишены пыльников. Кроме того, в 92-93,5 процента из сформировавшихся плодов-коробочек оказались семена. Полученные результаты свидетельствуют, что S. sikokianus способна к автогамии. Более того, вероятно, в естественных условиях данный вид орхидей полагается в первую очередь именно на этот способ опыления. Впрочем, наличие ярких и крупных цветков свидетельствует, что насекомые (хотя и неизвестно, какие именно), скорее всего, принимают определенное участие в опылении S. sikokianus. По мнению автора, способность к автогамии S. sikokianus позволяет этой орхидее успешно размножаться в тенистом подлеске, где опылителей немного — и где им из-за нехватки света может быть трудно заметить цветки. Кроме того, так растение может тратить меньше усилий для привлечения насекомых.

На финальном этапе исследования Суэцугу изучил строение колонки S. sikokianus на первый, третий и пятый день после распускания цветков. Оказалось, что у этой орхидеи клювик блокирует автогамию. Однако на третий день после распускания небольшой пальцевидный отросток, расположенный под рыльцем (именно он и дал растению его латинское название) начинает изгибаться в сторону рыльца — сохраняя при этом прямую форму. В конце концов он прилипает к поверхности рыльца — а его верхняя часть контактирует с поллиниями.

Таким образом, отросток формирует мостик между рыльцем и поллиниями. В ответ на это пыльцевые трубки из поллиниев прорастают в отросток, достигают рыльца, основания столбика и завязи. В результате происходит оплодотворение. При этом пыльцевые трубки не прорастают до момента контакта между отростком и поллиниями. По мнению Суэцугу, сходный механизм самоопыление может быть характерен и для многих других видов рода Stigmatodactylus.

https://nplus1.ru/news/2025/02/04/stigmatodactylus-sikokianus