Что это беленькое там чернеется?

Пётр Волцит
«Квантик» №10, 2022

Эту статью мы начнём не совсем обычно: с задачи.

Что это за белые выросты? Фото: Tomas Tarvainis, tyt.lt

Сразу приведём ответ. Белые выросты на семенах называются элайосо́мами (от греч. έλαιον [элайон] — масло, ср. англ. «oil», и σόμα [сома] — тело), то есть «масляными тельцами». Образуются они из разных частей семени, а у некоторых растений — даже не семени, а плода. Но все служат одной и той же цели — привлечь муравьёв. Все элайосомы богаты жиром и белком. И при этом мягкие, сочные — они, словно пирожок из «Алисы в Стране чудес», так и просят: «Съешь меня, съешь!».

Растения, распространяющие семена с помощью муравьёв, называют мирмекохорными или просто мирмекохо́рами — от греч. μύρμηξ [мюрмекс] — муравей и χωρέω [хорео] — двигаюсь, ср. «хореография».

Мирмекохория — частный случай зоохории, распространения семян животными.

Почему они жирные?

То, что многие растения «уговаривают» животных съесть свои плоды или сочные выросты семени (присемянники), наверняка для вас не новость. Вы не раз видели, как дрозды или свиристели поедают плоды рябины, калины, смородины. Мякоть переваривается, а семена выходят наружу с порцией удобрения.

Но пока семена движутся по желудочно-кишечному тракту, дрозд может улететь на многие десятки и сотни метров, а порой и на многие километры — никакой ветер не унесёт семена так далеко от материнского растения.

Звери — и не только медведи, но и волки, лисы, куницы — охотно едят ягоды черники, опавшие яблоки и сливы. Порой осенью помёт куницы чуть ли не целиком состоит из непереваренных семян и косточек.

Примеров того, как растения привлекают распространителей семян чем-то вкусненьким, можно приводить множество. Но обычно такие плоды или присемянники сладкие — они содержат большое количество сахара. Для самого растения сахар — самое дешёвое из всех угощений, какие оно может предложить животному в качестве платы за транспортные услуги. А для животного легкоусвояемые углеводы, которые можно практически тут же пустить в дело — окислить с получением энергии, — лакомый и весьма желанный продукт.

Мы, люди, кстати, тоже очень любим сладкое, и не случайно. Наш огромный мозг мало того, что ужасно прожорлив — составляя всего около 2% от общей массы тела, он потребляет до 25% энергии, — так ещё и капризен: ест только глюкозу, ни жиры, ни белки не принимая. Поэтому сладкий вкус пищи сигнализирует мозгу: из этого продукта можно получить необходимую энергию быстро, практически сразу.

Сахару требуется лишь всосаться в кровь через стенки желудка или кишечника. А вот жиры или белки нужно ещё сначала переработать в углеводы.

Итак, обычно растения подкармливают своих помощников сахаром к обоюдному удовольствию: растение отделывается дешёвым ресурсом, а животное радуется легкоусвояемым калориям. Тогда почему же чистотел, копытень, фиалки, хохлатки, ожика и многие-многие другие растения, как экзотические, так и самые обычные, растущие буквально у нас под ногами, кормят муравьёв не сладкими, а жиробелковыми элайосомами? Неужто муравьи сладкого не любят?!

Всякий, кто в походе оставлял на пеньке открытую банку сгущёнки, подтвердит: любят, и ещё как!

А ещё плоды, которые «хотят», чтобы их съели, окрашены ярко. А элайосомы зачастую бесцветные — иной раз без лупы и не заметишь. Итак,

Подсказка: чтобы ответить на эти вопросы, нужно вспомнить или прочитать об особенностях жизни муравьёв, их строения и питания на разных стадиях жизненного цикла.

А теперь — ответы. Глаза у муравьёв, конечно, есть, но очень маленькие: из нескольких десятков фасеток. Они в основном пользуются не зрением, а осязанием и обонянием. Поэтому раскрашивать элайосомы в яркие цвета нет никакой необходимости: муравьи всё равно их не увидят.

А вот причина, по которой элайосомы не сладкие, коренится в удивительной особенности муравьёв и их родственников по отряду перепончатокрылых: ос, пчёл, шмелей. Их личинки нуждаются в белковом корме, что совершенно естественно: без белка не нарастишь мышечную массу, не вырастешь. А вот взрослым перепончатокрылым белки не только не нужны (они уже выросли), но и вредны! Если насильно накормить взрослого муравья или шершня мясом, он умрёт от несварения.

Поэтому нектар и размоченный сахар они едят сами, а добытую на охоте гусеницу несут в гнездо на корм личинкам. (Пчёлы — особый случай, они научились выкармливать личинок не «мясом», а пыльцой, в которой тоже содержится довольно много белка. А на ранних стадиях они кормят личинок и вовсе маточным молочком — жидкостью с высоким содержанием белка, которую выделяют рабочие.) Так что растения-мирмекохоры совершенно справедливо рассудили: если сделать присемянник сладким, взрослые муравьи, вероятно, съедят его на месте. А вот если наполнить его жирами и белками, рабочие сами на него не позарятся, но в гнездо личинкам обязательно унесут — не упускать же такой ценный пищевой ресурс!

Растения-мирмекохоры «учли» ещё вот какую особенность своих шестиногих помощников: муравьи очень чистоплотны и терпеть не могут мусора в муравейнике. Так что после поедания элайосомы само семя обязательно вынесут из гнезда на помойку, где оно и прорастёт к своему удовольствию.

Остаётся ответить на последний вопрос: насколько эффективно распространение семян с помощью муравьёв? На первый взгляд, не очень; ветер или птицы могли бы унести семена гораздо дальше. А на муравье далеко не уедешь — кормовой участок муравьиной семьи составляет в лучше случае несколько десятков метров в поперечнике, а обычно и того меньше. И уж за пределы участка муравьи семена точно не вынесут.

Всё это так, и действительно, муравьи разносят семена на сравнительно небольшое расстояние. Но малое расстояние компенсируется старательностью и методичностью насекомых-тружеников. Пусть они унесут семена недалеко, зато унесут почти все! А вот семена, к примеру, берёзы (зануда-ботаник сказал бы, что это плоды: малюсенькие орехи с крылышками) по большей части падают рядом с материнским деревом, и лишь малая их часть уносится ветром на приличное расстояние. При этом понятно, что шансы вырасти взрослым деревом есть только у тех семян, которые хотя бы выбрались из-под кроны матери. Так что большая часть семян берёзы и, увы, множества других растений пропадают впустую. А ведь на их образование тратятся немалые ресурсы... Растения-мирмекохоры же, с одной стороны, тоже несут серьёзные расходы, загружая элайосомы дорогими (по сравнению с сахарами) жирами и белками.

Но зато у них бо́льшая часть семян попадает в благоприятное для прорастания место. Разве это не выгодная инвестиция? Судя по тому, сколько растений пользуется услугами муравьёв, очень даже выгодная.

И напоследок маленький совет тем, кто хочет познакомиться с мирмекохорией не только в теории, но и в жизни. Чтобы увидеть семена с элайосомами и понаблюдать, как их растаскивают муравьи, помните: эти образования сочные и для жизнеспособности самого семени, в общем-то, не нужные. Поэтому, если их не съедят муравьи, они быстро засыхают. Чтобы застать элайосомы, нужно не упустить время, когда плоды уже созрели, но семена из них только-только начали высыпаться. У чистотела период плодоношения растянут, и «поймать» такую стадию легче.

А если вы хотите увидеть элайосомы у цветущих рано весной хохлаток, ожики, фиалок, имеет смысл найти эти растения недалеко от дома (они часто растут даже в городских парках) и проверять хотя бы раз в три дня, на какой они стадии.

И напоследок — задача для самостоятельного решения.

а) плод лотоса; б) плоды чилима (водяного ореха); в) плоды череды; г) коробочки мака; д) семена кедровой сосны; е) плоды берёзы.

Источники фото: а) patrokl.info; в) Les Mehrhoff, discoverlife.org; г) domeckopol, pixabay.com; е) Андрей Любченко, plantarium.ru

Художник Мария Усеинова