Некоторые морские растения используют крылатые семена для размножения, как и их наземные собратья: результат исследования

Исследования совместной австралийско-американской группы показывают, что одна группа морских трав, австралийский вид рода Posidonia, развили еще одну замечательную адаптацию для выживания в океане: крылатое семя, форма которого использует силу подводных течений, чтобы держать его на морском дне для укоренения.

Ведущим автором доклада был доктор Гэри Кендрик из Университета Западной Австралии. Исследование возникло в результате долгосрочного сотрудничества между Кендриком и доктором Робертом Ортом из Вирджинского института морских наук, пионером в области мониторинга и восстановления морских растений в Чесапикском заливе и прибрежных лагунах Средней Атлантики.

Две гипотезы не подтвердились

Крылатые семена обычно используются наземными растениями для рассредоточения ветром, а вертолетоподобные семена клена и ясеня являются знакомым примером. Поэтому, когда Орт впервые отметил крыловидную структуру на семенах посидонии во время австралийских полевых работ в середине 1990-х годов, его первоначальная мысль заключалась в том, что она выполняла аналогичную функцию.

"Моя предварительная гипотеза заключалась в том, что крыло будет служить для перемещения семени дальше от родительского растения, когда оно будет освобождено от плода", - говорит Орт. Посидония производит большие плоды, которые отрываются от взрослого растения и могут плавать за километры, выпуская семена, когда они созревают.

Но годы кропотливых исследований показали обратное. "Когда они освобождаются от плодов, - говорит Орт, - семена падают очень быстро".

Основываясь на этой находке, Орт и его коллеги разработали вторую рабочую гипотезу, что цель крыла состояла в том, чтобы быстро доставить семя на дно, прежде чем его смогут съесть хищники. Но полевые исследования вновь доказали их неправоту. "Оказывается, немногие существа любят есть эти семена, за исключением крабов и других мелких ракообразных", - говорит Орт.

Третья гипотеза

Путь исследователей к обнаружению истинной функции крыла начался, когда доктор Марион Кембридж из океанологического института UWA предложил третью гипотезу — что крыло удерживает семя на поверхности осадочных пород, пока оно не сможет отрастить якорные корни.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда тщательно измерила площадь поверхности семян с помощью сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской томографии, измерила поток токов вокруг семян, помещенных в канавку, и использовала эти данные для построения компьютерной модели соответствующих гидродинамических сил.

В общем, вместо того чтобы помогать поднимать и рассеивать семена, как с кленами, исследование команды показывает, что эволюция спроектировала крыло Posidonia, чтобы толкать семена на морское дно, как прижимная сила, создаваемая крылом на задней части гоночного автомобиля.

Ширина крыла много значит

Дальнейшая поддержка гипотезы группы исходит из их сравнения ширины крыла у семян трех австралийских видов Posidonia.

"Самое аккуратное в проекте, - говорит Орт, - заключается в том, что ширина крыла отличается у трех видов, которые доминируют на западном побережье Австралии, и коррелирует с окружающей средой каждого вида. Posidonia coriacea, обитающая в наиболее волнообразных районах, имеет самое широкое крыло, в то время как два других вида - australis и sinuosa - живут в более спокойных условиях и имеют меньшие крылья". Эта корреляция распространяется вплоть до спокойных вод Средиземного моря, где реликтовая популяция того же рода (P. oceanica) имеет семена почти без крыла вообще.

Что это даст

Полученные результаты имеют важное значение для восстановления морских растений. По словам Орта, работа ученых позволит лучше информировать австралийские службы о том, где размещать семена этих различных видов для их лучшего размножения.