Ученые выяснили секрет удивительного цветения самой засушливой пустыни мира
Массовое цветение, происходящие раз в десятилетие в самой жаркой пустыне мира Атакама в Южной Америке исследовали ученые, 21 октября сообщает Phys.org.
Пустыня Атакама, которая простирается примерно на 1600 км вдоль западного побережья Южной Америки, является самым засушливым местом на Земле. Некоторые метеостанции там никогда не регистрировали осадков за все время своего существования. Но она далеко не бесплодна: здесь обитает множество видов, которые больше нигде не встречаются, приспособленных к ее экстремальным условиям.
И примерно каждые 5-10 лет, с сентября по середину ноября, в Атакаме проходит одно из самых впечатляющих зрелищ природного мира: «desierto florido» (буквально «цветущая пустыня»). Эти массовые цветения, одно из которых в настоящее время наблюдается на севере Атакамы после обильных осадков в начале этого года, часто привлекают внимание средств массовой информации со всего мира.
Ученые решили выяснить какие физиологические и эволюционные механизмы обеспечивают огромное разнообразие цветов, форм и визуальных узоров цветов во время desiertos floridos.
Ученые изучали событие desierto floridoevent в конце 2021 года недалеко от города Кальдера на севере Чили. Они обнаружили, что в тот период в пустыне доминирующим видом был C. longiscapa (семейство Montiaceae), однолетнее растение высотой до 20 см, которое цвело двумя отдельными участками шириной в десятки километров. Между ними выросло множество промежуточных (то есть красноватых, розоватых и белых) цветков одного и того же вида.
Ученые использовались камеры, чувствительные к видимому свету и ультрафиолетовому излучению, а также спектрометры для измерения отражения, поглощения и пропускания различных длин волн лепестками в общей сложности 110 фиолетовых, желтых, красных, розовых и белых цветков C. longiscapa. Это позволило им получить составные изображения этих вариантов, видимых их многочисленными видами опылителей.
Результаты показали, что только в пределах этого единственного вида растений разнообразие, заметное для опылителей, было больше, чем для нас. Например, перепончатокрылые, как и мы, могут легко различать красный, фиолетовый, белый и желтый варианты. Но они также могут различать цветы с высоким и низким отражением ультрафиолетового излучения среди желтых и фиолетовых цветов.
Такое визуальное разнообразие цветков C. longiscapa, вероятно, в основном связано с различиями между беталаинами — желтыми, оранжевыми и фиолетовыми пигментами, которые являются типичной чертой растений отряда Caryophyllales, к которому принадлежат кошачьи лапки. Беталаины не просто придают цветам окраску: они также защищают от засухи, солевого стресса и повреждения активными кислородными радикалами в условиях стресса окружающей среды.
Авторы выдвинули гипотезу, что наблюдаемое постоянное разнообразие цветков C. longiscapa обусловлено различиями в чувствительности и предпочтении различных цветов и узоров у многих видов опылителей.
«Большие различия в окраске цветков у C. longiscapa можно объяснить, если различные виды насекомых-опылителей, отдавая предпочтение определенным цветкам и узорам, могут привести к тому, что эти варианты будут репродуктивно изолированы от других особей того же вида растений. Этот продолжающийся процесс может в конечном итоге привести к возникновению новых рас или видов», — сказал автор исследования Мартинес-Хармс.
