Биологи называют такие взаимовыгодные отношения облигатным мутуализмом — это связь между двумя видами, которая не просто приносит обоим видам пользу, как обычный симбиозе, но без которой эти виды вообще не могут выжить. Классическими примерами такого мутуализма можно назвать взаимоотношения инжира и ос или юкки и юкковой моли. В таких «дуэтах» насекомое опыляет растение, откладывая внутрь плодов яйца, а вылупившиеся личинки питаются мякотью растущего плода или его семенами.
Долгое время считалось, что растения контролируют численность насекомых-партнеров, сбрасывая плоды, в которых оказалось слишком много личинок: те гибнут, и баланс восстанавливается. Однако новое исследование ученых из университета Кобе показывает, что такие отношения бывают гораздо сложнее, чем кажется.
Ботаник Кэндзи Суэцугу заинтересовался отношениями между японской красной бузиной (Sambucus sieboldiana) и жуками рода Heterhelus. Жуки активно опыляют цветки бузины и откладывают яйца в завязи. Растение, в свою очередь, сбрасывает почти все плоды, в которых оказываются личинки. На первый взгляд — оба вида несут существенные потери. «Я видел цветки, полные жуков, и массовое опадение зараженных плодов, — рассказывает Суэцугу. — При таких, казалось бы, огромных потерях с обеих сторон я задался вопросом: как насекомые справляются с такими потерями?»
Чтобы ответить на этот вопрос, ботаники провели полевые наблюдения, эксперименты с исключением опылителей и ручным опылением, а также отследили судьбу личинок после сбрасывания плодов. Оказалось, что бузина действительно зависит от жуков как опылителей. Но главным сюрпризом стало другое: личинки в упавших плодах не погибают. Они покидают их и зарываются в почву, где продолжают развиваться до взрослого состояния.
«Наше открытие показало совершенно новый путь к устойчивому балансу: сбрасывание плодов может работать как приемлемый для обеих сторон компромисс, — говорит соавтор исследования Судзу Кавасима. — И пусть в основе отношений бузины и опыляющих ее жуков лежит конфликт, результатом все равно становится взаимная выгода».
Растение ограничивает затраты ресурсов, своевременно избавляясь от зараженных плодов, а личинки получают шанс выжить. Анализ также показал, что баланс выгод и затрат варьируется в зависимости от местности и условий среды.
«Мы лишь начинаем понимать, как сотрудничество в природе поддерживается на первый взгляд странными механизмами, — заключает Суэцугу. — Сбрасывание бузиной плодов кажется нам неоправданными потерями, которое несет растение. Однако именно оно может быть той самой уловкой, которая позволяет сохранять мутуализм стабильным».
Ранее ученые нашли новые биологические механизмы роста растений.