Proč některé druhy rostlin ve svém vývoji změnily opylovače? Mezinárodní tým výzkumníků z univerzit v Bonnu a Xi'an Jiaotong-Liverpool University Suzhou (Čína) studoval reprodukční systémy tří sesterských párů druhů, kde jeden druh je opylován hmyzem a druhý kolibříky. Byly objeveny mechanismy, které vysvětlují přechod od hmyzího k ptačímu opylení. Studie se nyní objevila v časopise Ecology and Evolution.
Při opylování kvetoucích rostlin se vyvinuly různé strategie. Roli hraje frekvence a efektivita návštěvníka květiny. Zde jsou velké rozdíly mezi různými skupinami zvířat. Celosvětově je hmyz, zejména včely, nejčastějšími opylovači. Včely mají obvykle poměrně malý rozsah aktivity, zatímco jiné skupiny opylovačů, jako jsou kolibříci, létají na mnohem delší vzdálenosti. „Dříve se předpokládalo, že rostliny změní svou skupinu opylovačů ze včel na kolibříky, když je aktivita a tím i účinnost opylování včel příliš nízká nebo příliš nepředvídatelná, například ve vysokých horách,“říká Dr. Stefan Abrahamczyk z Neesova institutu pro Biodiverzita rostlin na Univerzitě v Bonnu. Například v oblačných lesích tropických vysokých hor je pro mnoho včel často příliš vlhko nebo příliš chladno.
Proč ale existují rostliny v oblastech s vysokou rozmanitostí a četností včel, které přesto přešly na kolibříky, netopýry nebo dokonce malé savce žijící na zemi, jako jsou myši, lemuři nebo medonosné vačice? V aktuální studii Dr. Abrahamczyk a jeho kolegové ukázali, že důvody pro evoluční přepínání skupin opylovačů jsou mnohem složitější, než se dříve očekávalo. Když během evoluce z jednoho původního druhu vzniknou dva nové druhy, například protože jejich rozšíření je rozděleno vrásněním hor nebo dobou ledovou, dva nově vzniklé druhy se nazývají sesterský druhový pár.
Výzkumníci analyzovali tři páry sesterských druhů z různých čeledí rostlin z hlediska jejich reprodukčních strategií. V každém případě je jeden sesterský druh opylován kolibříky a druhý je opylován včelami. Všechny druhy vznikly z předků opylovaných včelami a vyskytují se v oblastech Severní Ameriky vyznačujících se vysokou diverzitou a hojností včel. Pomocí série pokusů s opylením bylo zjištěno, že všechny druhy opylované kolibříky měly výrazně vyšší sadbu semen a semena měla výrazně vyšší klíčivost, když byla výsledkem opylení pylem jiného rostlinného jedince stejného druhu.
"Z těchto výsledků můžeme usoudit, že opylení kolibříků se vyvinulo v populacích včelami opylovaných druhů, které jsou zvláště závislé na křížovém opylení, tj. nemohou se samoopylovat," říká Dr. Abrahmamczyk. Vzhledem k jejich většímu rádiusu aktivity ve srovnání se včelami a jejich častému pohybu mezi různými rostlinnými jedinci stejného druhu mohou kolibříci opylovat zejména rostliny, které se samoopylují mnohem účinněji než včely.
Včely často navštěvují všechny otevřené květy na jedné rostlině, než přeletí na další. Včely proto podporují hlavně samoopylení. Včely mají oproti kolibříkům ještě jednu nevýhodu: během letu intenzivně česají a vyčesaný pyl ukládají do svých pylových košíčků, aby jím krmili své larvy. Výsledkem je, že pouze malá část pylu dosáhne stigma a může oplodnit vajíčka. Na druhou stranu kolibříci se o pyl nezajímají.
„Tyto nově získané poznatky lze také aplikovat na vývoj jiných opylovacích systémů, jako je opylování netopýry nebo můry, pokud jde o jejich frekvenci a účinnost,“Dr.říká Abrahamczyk. Tyto výsledky poskytují hlubší pohled na vývoj interakcí mezi rostlinou a opylovačem. Ukazují, že při pochopení vývoje opylovacích systémů je třeba vzít v úvahu vlastnosti rostlin a opylovačů.
Kromě univerzity v Bonnu je zapojena i univerzita Xi'an Jiaotong-Liverpool, Szuhou (Čína).
