Насекомые — двигатель эволюции и разнообразия растений
Последние исследования воздействия насекомых на растения, проведённые Университетом Торонто в Миссисоге, показывают, что эволюция может быть намного более быстрой, чем это ранее предполагалось — иногда речь может идти об одном-единственном поколении. Результаты работы были опубликованы в журнале „Science” от 5 октября.»Учёные долго строили предположения о том, что взаимодействие между насекомыми и растениями повышает разнообразие флоры, включая зерновые культуры, но до сих пор у нас было немного прямых экспериментальных доказательств”, — отмечает Марк Джонсон, доцент биологии Университета Торонто, — „наши исследования позволяют заполнить фундаментальный пробел в понимании того, как естественный отбор, проводимый насекомыми, вызывает в растениях эволюционные изменения по мере адаптации, а также показывает скорость, с которой подобные изменения могут происходить в природе”.
Джонсон и его сотрудники ставили опыты на первоцветах, которые являются самоопыляющимися растениями с генетически однородным потомством. Для проверки воздействия насекомых на эволюцию растений, одну группу первоцветов обрабатывали инсектицидами каждые две недели, а другую — нет. Эксперимент длился пять лет.
Джонсон говорит, что эволюция, которая, собственно, представляет собой изменение частоты генотипов и характеристик, связанных с данными генотипами, наблюдалась в обеих группах уже через одно поколение. Обе группы начали по-разному реагировать на насекомых через 3-4 поколения. Например, растения, которые не обрабатывали инсектицидами, увеличили частоту генотипов, связанных с повышенным уровнем токсических веществ, что помогло им отпугивать мотыльков. Кроме того, увеличилась численность растений, которые расцветали позже и, таким образом, также избегали вредных насекомых.
Джонсон считает, что полученные результаты показывают также, что эволюция является важным механизмом, влияющим на целые экосистемы: „По мере того, как растения эволюционируют, их особенности изменяются, что влияет на их взаимодействие с насекомыми и иными растениями — а это, в свою очередь, вызывает к жизни адаптации к подобным изменениям. Численность растений и их конкуренция друг с другом изменчивы. Эволюция меняет экологию, функционирование отдельных организмов и целых экосистем. Данное исследование демонстрирует, насколько быстро могут происходить эволюционные изменения — в течение не тысячелетий, но буквально считанных лет, и это происходит вокруг нас”, — объясняет Джонсон.