Цветок-катапульта, мастер необычного опыления

В Северной Америке растет кальмия, которая привлекла внимание ученых нестандартным способом продолжения рода.

Кальмия, или горный лавр (лат. Kalmia) – вечнозеленое древесное растение семейства вересковые (Ericaceae). Все десять известных науке видов ядовиты, но за красоту их часто выращивают в садах в качестве декоративных. Весной или ранним летом на растениях распускается множество цветков. В зависимости от вида, они могут быть и мелкими, и довольно крупными; различается и их окраска.

(Derek Ramsey/Wikipedia)

Общим для всех кальмий является необычный способ опыления. Тычинки в процессе своего роста внутри еще не раскрывшегося цветка попадают своей верхней частью в карманообразные отгибы, имеющиеся на лепестках. Когда венчик начинается раскрываться, лепестки увлекают за собой и тычинки, что создает напряжение в тычиночных нитях. Затем цветку остается только подождать, когда на него сядет насекомое: под его весом тычинки смещаются и выходят из отгибов лепестков; тычиночная нить пружинит, распрямляя их, и пыльца щедро выбрасывается в воздух.

В науке этот принцип катапульты объяснялся двумя гипотезами: пыльцу затем должен распространять либо ветер, либо опылитель – насекомое. Чтобы проверить эти предположения, биологи из Чикагского университета установили высокоскоростную камеру, провели съемку и проанализировали все ее этапы. Сначала была установлена скорость движения тычиночных нитей. Оказалось, что горный лавр «очень быстрый»: катапульта при срабатывании выбрасывает пыльцу со скоростью 3,5 метра в секунду, достигая ускорения 4100 м/с². Затем ученые создали тепловую карту, показывающую, откуда была запущена пыльца. Они также вели наблюдения за насекомыми, которых привлекают калмии, и наконец попробовали провести эксперимент, исключив из него опылителей.

Идея с самоопылением себя не оправдала: без насекомых калмии почти не произвели семян. Зато тот факт, что катапульты выбрасывают пыльцу к центру цветка, привел к выводу о том, что для опыления нужны не просто любые насекомые, а только крупные, например шмели, которые садятся именно в эту часть растения. Покрывшись пыльцой, они переносят ее от одного цветка к другому.