Zespół uczonych z Institute of Agricultural Research w La Cruz postanowił wykorzystać zaawansowane techniki obrazowana do pomiarów zmienności kolorów i wzorów kwiatów Cistanthe longiscapa. Ich tajemnica nie jest widoczna dla ludzkich oczu, ale dla oczu zapylaczy z rzędu błonkoskrzydłych (m.in. pszczół) już tak. Szczegóły opisano w czasopiśmie Frontiers.
Bo najważniejsze jest niewidoczne dla oczu…
Atakama jest uważana za najbardziej suche miejsce na Ziemi. Niektóre tamtejsze stacje meteorologiczne w ciągu całego swojego istnienia nie odnotowały opadów. Ale miejsce to bynajmniej nie jest martwe – żyje tu wiele gatunków, które przystosowały się do ekstremalnych temperatur.
Czytaj też:Pustynia Atakama tętniła kiedyś życiem. 3800 lat temu doszło do katastrofy
Co 5-10 lat, od września do połowy listopada, na Atakamie dochodzi do jednego z najbardziej spektakularnych zjawisk – mowa o “desierto florido”, czyli po prostu zakwicie pustyni. Nie jest to żadna magia, choć mechanizmy fizjologiczne i ewolucyjne pozwalające na różnorodność kolorów, kształtów i wzorów kwiatów, pozostają nieznane. W jaki sposób błonkoskrzydłe – dla których powstaje cały ten “spektakl” – postrzegają całą tę różnorodność?
Dr Jaime Martínez-Harms z Institute of Agricultural Research mówi:
Naszym celem było rzucenie światła na ekologiczne i ewolucyjne mechanizmy, które powodują różnorodność biologiczną w ekstremalnych środowiskach, takich jak pustynia Atakama. Tutaj pokazujemy, że kwiaty Cistanthe longiscapa, gatunku reprezentatywnego dla desierto florido na pustyni Atakama, są bardzo zmienne pod względem koloru i wzorów, które prezentują zapylaczom. Ta zmienność wynika prawdopodobnie z różnych tzw. pigmentów betalainowych w płatkach kwiatów.
Naukowcy przyjrzeli się desierto florido, które wystąpiło pod koniec 2021 r. w pobliżu miasta Caldera w północnym Chile. Podczas zakwitu oczywiście dominował gatunek Cistanthe longiscapa, który kwitł w dwóch wyraźnych strefach o szerokości kilkudziesięciu kilometrów – składały się one z kwiatów żółtych i fioletowych. Przynajmniej tak to wyglądało dla nas. Ale owady postrzegają świat zupełnie inaczej niż my. Większość błonkoskrzydłych ma trzy rodzaje fotoreceptorów, które są wrażliwe na promieniowanie UV, niebieskie i zielone. Naukowcy postanowili zbadać odbicie, absorpcję i transmisję różnych długości fal przez płatki 110 fioletowych, żółtych, czerwonych, różowych i białych kwiatów. To umożliwiło stworzenie kolażu wariantów oglądanych przez zapylacze.
Czytaj też:Na Pacyfiku jest niebieska pustynia. To grób dla satelitów i dom dla bakterii
Okazuje się, że w obrębie tylko tego jednego gatunku rośliny, różnorodność kwiatów dla owadów jest znacznie większa niż dla nas. Błonkoskrzydłe poza “standardowymi” kolorami, potrafią także odróżnić kwiaty o wysokim i niskim odbiciu promieniowania UV.
Dr Jaime Martínez-Harms dodaje:
Wielka zmienność w kolorze kwiatów w obrębie C. longiscapa może być wyjaśniona, jeśli różne gatunki owadów zapylających, poprzez swoje preferencje dla poszczególnych kolorów i wzorów kwiatów, mogłyby spowodować, że te warianty stałyby się reprodukcyjnie odizolowane od innych osobników tego samego gatunku rośliny. Ten trwający proces mógłby ostatecznie doprowadzić do powstania nowych ras lub gatunków. W naszych kolejnych badaniach będziemy dalej badać tożsamość chemiczną i biologiczne ścieżki syntezy betalain i innych pigmentów kwiatowych, a także ich związek z cechami takimi jak zapachy wytwarzane przez kwiaty. To powinno pomóc nam zrozumieć ich rolę w kształtowaniu interakcji między roślinami i ich zapylaczami oraz w tolerancji roślin na biotyczne i abiotyczne stresory w zmiennych warunkach klimatycznych.