Шмели, как оказалось, имеют свою эстетическую предвзятость. Они предпочитают желтые цветы. И теперь наука знает почему. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, объясняет эту поведенческую особенность опылителей не только с точки зрения цвета, но и через генетическую, биохимическую и эволюционную призму.

Все началось с полевых наблюдений в западных регионах США, где ботаники обратили внимание на удивительные популяции цветов Mimulus cardinalis и Mimulus verbenaceus с нестандартной окраской. Вместо привычных красных оттенков, характерных для опыления колибри, появились желтые формы. Они, как выяснилось, привлекают совсем других посетителей – пчел, в частности шмелей.

Вернувшись к этому вопросу спустя десятилетия, исследовательская команда под руководством доктора Келси Байерс из Центра Джона Иннеса (JIC) провела ряд лабораторных экспериментов. Их цель: выяснить, что именно привлекает шмелей: цвет, запах или форма цветка и как эти характеристики формируются на генетическом уровне.

Результаты оказались чрезвычайно интересными. Шмели вдвое чаще посещали желтые цветы, чем красные. Более того, желтые формы выделяли интенсивный аромат – важный фактор, учитывая то, что пчелы ориентируются не только визуально, но и обонянием. В отличие от колибри, для которых запах не имеет большого значения, шмели реагируют на цветочные летучие соединения. Таким образом, запах и цвет в комплексе формируют сигнал для насекомых.

Однако идеальных "взаимоотношений" в этом партнерстве пока нет. Несмотря на интерес, шмели – не слишком эффективные опылители именно этих желтых мимулюсов. Их морфология не всегда позволяет правильно контактировать с репродуктивными частями растения. К тому же, в попытках добраться до нектара, насекомые могут даже повреждать цветки.

Один из ключевых результатов исследования – подтверждение того, что желтая окраска цветов возникла у двух родственных видов независимо, но с привлечением одинаковых генетических механизмов. В частности, речь идет об активации генов, ответственных за производство каротиноидов – пигментов, которые обеспечивают желто-оранжевую окраску. Другие признаки, как аромат или регуляция красного пигмента, формировались у каждого вида отдельно.

Это пример конвергентной эволюции, когда разные виды независимо приобретают подобные признаки в ответ на одинаковые экологические вызовы. Но также и дивергентной – ведь не все черты возникли одинаково. Как отмечает доктор Байерс, даже близкородственные виды могут "идти разными путями к общей цели".

Это исследование имеет значение не только для ботаники и эволюционной биологии. Понимание того, как формируется цветочная привлекательность для опылителей, может дать ценные инструменты для сельского хозяйства. В частности, для создания культур с высокой урожайностью из-за лучшей привлекательности для естественных опылителей.