Эволюция формировала одинаково как растения, так и их опылителей. Для того, чтобы визит состоялся, растение предлагает опылителям однозначные ориентиры. Это самые различные средства. Опылителей привлекает окраска цветков и их вид; не обходится без внимания и структура поверхности цветочных лепестков; многие виды растений предлагают опылителям целый ковер микроскопических выступов, на которых нога насекомого находит зацепки; выдающимся ориентиром являются и летучие ароматные вещества, выделяемые цветком в окрестность; насекомое воспринимает и повышенную влажность вблизи цветка. Растения, опыляемые нетопырями, имеют цветки, наподобие мыши, чтобы они сильнее отражали ультразвук, используемый этим млекопитающим для эхолокации. Британские энтомологи под руководством Daniela Roberta из Бристольского университета установили, что насекомое и растение общаются даже с помощью электрического поля.
Растения и их цветы имеют большей частью отрицательный электрический заряд и создают возле себя соответствующее электрическое поле. Тело летящего насекомого при трении о воздух заряжается положительно. Ученый и его сотрудники установили, что почти 95% земляных шмелей (Bombus terrestris) заряжены положительно. Лишь у 5% шмелей они отмечали отрицательный заряд. Когда положительно заряженный шмель садится на отрицательно заряженный цветок, то, однако, между ними не проскакивает искра, но притягивающие силы противоположных зарядов действуют на шмеля так сильно, что это ясно воспринимается им. Не совсем ясно, какие механизмы действуют для определения этих сил. Наиболее вероятным ученые считают наличие тонких волосков, которые покрывают тела шмелей и пчел.
Кроме электрических полей цветка и тела шмеля при опылении принимают очень существенное участие также и некоторые другие чувства. Различие в электрических зарядах цветка и тела опылителя вносит очень существенный вклад в притягивание пыльцы к телу насекомого. Кроме того, посадка насекомого-опылителя на цветок приводит к изменению электрического заряда цветка. Это изменение заряда цветка становится заметным непосредственно перед посадкой насекомого. Если к цветку прилетит другой опылитель, то он воспринимает измененный электрический потенциал цветка и использует его как сигнал о качестве и наличии корма на данном цветке. Если цветок несет ясный электрический след после недавнего посещения его другим опылителем, то запасы нектара в нем практически всегда исчерпаны. Насекомое такой «разряженный» цветок пропустит, поскольку он явно высосан.
О том, что шмели воспринимают не только электрическое поле цветка, но и используют его как существенное руководство, Daniel Robert подтвердил экспериментально. Ученые изготовили искусственные цветы. Половина из них была заряжена, как и естественные цветы, и содержали сладкий раствор сахара. Другая половина была без заряда и скрывала в себе горький раствор хинина. Шмели научились с более чем 80%-ной достоверностью идентифицировать электрически заряженные цветки с сахаром, и игнорировали незаряженные цветки с хинином. Когда ученые нейтрализовали заряды на всех цветках, шмели потеряли единственный явный ориентир, по которому они отыскивали цветки с сахаром. Их посещения стали случайными, и успех в поиске цветков с сахаром был практически 50 на 50.
В других опытах оказалось, что шмели научились старательно выискивать непременно определенный тип цветов, поскольку могли учитывать комбинации несколько ориентиров. Когда управляли электрическим зарядом в комбинации с окраской цветков, скорость обучения ускорилась почти на треть по сравнению с ситуацией, когда шмель мог ориентироваться только лишь по окраске.
Работа команды Daniela Roberta, которая была опубликована в престижном научном журнале Science, показала, что цветы разных растений имеют различные «образы» электрического поля. Поэтому ученых заинтересовало, способны ли шмели использовать и эту особенность. Создали 2 типа искусственных цветов, которые отличались лишь «структурой» электрического поля. Половина цветов имела однородное электрическое поле и была наполнена горьким раствором хинина. Другая половина искусственных цветков была «контрастна» с точки зрения электрического поля – т.е. цветки по краям несли положительный заряд, а в центре отрицательный заряд. «Контрастные» цветы предлагали шмелям сахарный сироп. Насекомые научились отличать «сладкие» цветы от «горьких» в 70% случаев. В качестве единственного ориентира они могли использовать лишь различную «структуру» электрического поля цветов.
Нет сомнения в том, что насекомые-опылители использовали электрическое поле цветов как явный указатель и искали его среди целого ряда важной информации. Речь идет о до сего времени неизвестном способе коммуникации между растениями и насекомыми-опылителями, который слишком мало изучен.
«Электрическое поле является одним из коммуникационных каналов, которыми растение может в действительности информировать насекомое-опылителя о своих запасах нектара и пыльцы», говорит Daniel Robert. «Эта вещь, с помощью которой растение может привлечь к себе опылителя и потом предложить ему нектар. Насекомые легко учатся, и быстро потеряли бы интерес к такому растению-обманщику. Эволюция сотрудничества между растениями и их опылителями имеет очень длинную историю, и нет ничего удивительного в том, что мы еще до сих пор еще не проникли во все тайны невероятно разработанной системы их взаимных коммуникаций».
Jaroslav Petr
Včelařstvi № 4/13
Пер. с чешск. В. Ефимов
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
