По словам исследователей, по мере сокращения популяций насекомых цветы «отказываются» от опылителей и становятся менее привлекательными для них. Одно исследование показало, что цветы анютиных глазок, растущие на полях недалеко от Парижа, были на 10 процентов меньше и давали на 20 процентов меньше нектара, чем цветы, растущие на тех же полях два или три десятилетия назад. Насекомые также посещают их реже.
«Наше исследование показывает, что анютины глазки отказались от опылителей в ходе эволюции», — сказал Пьер-Оливье Шепту, один из авторов исследования и научный сотрудник Национального центра научных исследований Франции. «Они развиваются в направлении самоопыления, при котором каждое растение воспроизводит само себя. Это может быть осуществимо в краткосрочной перспективе, но, вероятно, ограничит их способность адаптироваться к будущим изменениям окружающей среды».
Растения производят нектар для насекомых, а насекомые переносят пыльцу между растениями. Эти взаимовыгодные отношения формировались в течение миллионов лет совместной эволюции. Но теперь анютины глазки и опылители могут оказаться в ловушке порочного круга: растения производят меньше нектара, а это означает, что у насекомых остается меньше пищи, что, в свою очередь, ускоряет сокращение популяции насекомых.
«Наши результаты показывают, что древнее взаимодействие между анютиными глазками и опылителями быстро исчезает», — сказал первый автор Самсон Акока-Пидолль, докторант-исследователь из Университета Монпелье. «Мы также были удивлены, увидев, как быстро развивались эти растения».
Исследования по всей Европе сообщили о сокращении популяций насекомых. Исследование немецких заповедников показало, что общий вес насекомых, попавших в ловушки, снизился на 75% с 1989 по 2016 год. Акока-Пидоль добавила: «Наши результаты показывают, что последствия сокращения количества опылителей нелегко обратить вспять, потому что растения уже начали меняться. Поэтому срочно необходимы меры по сохранению, чтобы остановить и обратить вспять сокращение количества опылителей»."
Метод, использованный в этом исследовании, называется «экология воскрешения». Он предполагает проращивание предков анютиных глазок из семян, собранных в 1990-х и 2000-х годах и хранившихся в Национальном центре защиты растений. Команда сравнила изменения, произошедшие за этот период в четырех популяциях полевых анютиных глазок (Violaarvensis).
Согласно статье, опубликованной в журнале «Новый Фитолог», кроме изменений в цветах, они не обнаружили никаких других изменений между популяциями, таких как размер листьев или общий размер растения.
Если цветы больше не привлекают насекомых, растение тратит энергию, делая цветы больше и богаче нектаром. Предыдущие исследования показали, что доля полевых анютиных глазок, которые полагаются на самоопыление, увеличилась на 25% за последние 20 лет.
Доктор Филип Тонксли из Ланкастерского университета, не принимавший участия в исследовании, сказал: «Тот факт, что эти цветы изменили свою стратегию в ответ на сокращение численности опылителей, поразителен. Это исследование показывает, что растение изменило свою эволюционную стратегию на протяжении тысячелетий в ответ на явление, которое существует всего 50 лет».
«Хотя большинство исследований было проведено в Европе и Северной Америке, мы знаем, что сокращение количества опылителей является глобальным явлением. Эти результаты могут быть лишь верхушкой айсберга: в регионах с большим разнообразием растений может быть больше примеров того, как дикие растения меняют свои стратегии опыления из-за нехватки опылителей».
Аналогичный процесс происходит с инвазивными популяциями, которым необходимо адаптироваться к новым экологическим нишам. В Европе популяции наперстянки эволюционировали так, что их можно опылять шмелями. Однако исследователи обнаружили, что они были завезены в Коста-Рику и Колумбию 200 лет назад и с тех пор изменили форму своих цветков, чтобы колибри могли их опылять.
Другие исследования показывают, что растения, которые не могут самоопыляться, будут действовать наоборот, производя больше пыльцы, когда опылителей мало. Не имея возможности использовать другие методы, им приходится конкурировать с другими растениями, чтобы привлечь сокращающееся количество опылителей.
Профессор Фил Стивенсон из Королевского ботанического сада Кью, который не участвовал в исследовании, сказал, что черты, которые направляют или вознаграждают опылителей, вероятно, изменятся, когда их численность сокращается, особенно у видов, которые имеют возможность самоопыления.
«Это особенно актуально для воспроизводства, которое, возможно, является самой важной жизненной функцией организма и, вероятно, его наиболее адаптируемой чертой», — сказал он.