Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | RSS

Лекции TED

Среда, 20.09.2017, 12:10
20:56

Джонатан Дрори: Прекрасный обман цветов



В этом восхищающем глаз выступлении, Джонатан Дрори показывает, какими удивительными способами эволюционировали цветковые растения, более четверти миллиона видов, чтобы привлекать насекомых для распространения пыльцы: выращивание «посадочных полос» для направления насекомых, свечение в ультрафиолете, построение изощрённых ловушек и даже имитация других насекомых.

Скачать Жалоба на нерабочую ссылку



Знаете ли вы, сколько существует видов цветковых растений? Четверть миллиона — по крайней мере, тех, которые нам известны — четверть миллиона видов цветковых растений. Цветы – это настоящая проблема для растений: их тяжело создавать, они требуют огромного количества энергии и ресурсов. Почему же растения идут на такие сложности? Ответ на этот, как и на многие другие вопросы, - секс. Я знаю, о чём вы думаете, когда смотрите на эти картинки. Причина, по которой половое размножение так важно, хотя есть много других способов размножения растений. Их можно размножать черенками; они могут сами себя оплодотворять или сами себя опылять. Но им очень важно распространять свои гены, чтобы смешать их с генами других растений - так они смогут приспособиться к природным нишам. Так работает эволюция.

Растения передают генетическую информацию через пыльцу. Некоторые из вас могли видеть какие-то из этих изображений ранее. Как я люблю говорить, в каждом доме должен быть растровый электронный микроскоп, чтобы смотреть на эти вещи. Существует столько же разных типов пыльцы, сколько цветковых растений. Кстати, это можно применить в криминалистике и не только. В основном, пыльца, которая вызывает аллергию - это пыльца растений, использующих ветер для её распространения. Это очень неэффективный процесс, вот поэтому-то она так сильно забивается в наши носы. Растениям приходится выбрасывать огромные массы пыльцы, в надежде, что половые клетки, мужские половые клетки, которые содержатся в пыльце, как-нибудь случайно доберутся до другого цветка, абсолютно случайно. Пыльца всех трав, а значит, и всех зерновых культур, и пыльца большей части деревьев, переносится ветром. Однако большая часть видов использует для этого насекомых. В некоторой степени, это более разумно, потому что требуется меньше пыльцы. Насекомые и другие виды могут брать пыльцу и переносить её туда, где она нужна.

Понятно, что нам известны взаимоотношения между насекомыми и растениями. Это симбиотические отношения: будь то мухи, птицы или пчёлы - все они что-то получают взамен, и это что-то обычно является нектаром. В некоторых случаях этот симбиоз привёл к изумительным адаптациям — так, бражник-языкан прекрасен в своей адаптации. Растение получает своё - бражник распространяет пыльцу в другом месте. Растения эволюционировали так, что создали маленькие посадочные полосы в разных местах для пчёл, чтобы те не потерялись. Многие растения имеют окраску, делающую их похожими на насекомых. Это — пыльники лилии, умно сделанные так, что когда ничего не подозревающее насекомое садится на них, пыльник переворачивается и ударяет его по спине, осыпая большим количеством пыльцы, с которым насекомое потом отправляется к другому растению. А вот орхидея, которая выглядит так, как будто у неё есть челюсти. В каком-то смысле, они у неё есть, что принуждает насекомое выползать, покрываясь пыльцой, которую оно потом распространит.

Существует как минимум 20 тысяч видов орхидей — и все они удивительно разнообразны. Они идут на самые разные хитрости. Они вынуждены привлекать опылителей, чтобы размножаться. Эта орхидея, известная как орхидея Дарвина, потому что именно он её изучал и сделал поразительное предсказание, когда её увидел. Можно видеть очень длинную трубочку с нектаром, которая ниспадает из орхидеи. Вы видите середину цветка: насекомое должно засунуть хоботок прямо в середину и добраться до самого дна этой трубочки, чтобы получить нектар. Дарвин утверждал, глядя на этот цветок: «Я предполагаю кое-что эволюционировало совместно с ним». И действительно, вот и насекомое. Обычно его хоботок в свёрнутом состоянии, но в его выпрямленной форме он выглядит вот так.

Можно подумать, что если нектар — настолько ценный и дорогой в производстве - привлекает столько внимания опылителей, то, как и с сексом у людей, могут начаться обманы. Цветок может сказать: «У меня есть немного нектара. Заглянешь?» Вот растение. Вот это растение, которое обожают насекомые в Южной Африке. В процессе эволюции они приобрели длинный хоботок, чтобы доставать нектар со дна. А это — подражание. Это растение подражает предыдущему. А вот и длиннохоботковая муха, которой не досталось ни капли нектара от подделки. Потому что подражающее растение не дало ей нисколько. Она думала, что ей что-то достанется. Но муха не только не получила нектара от растения-подделки, но и — если приблизить - в районе нижней части головы, прихватила немного пыльцы, которую она перенесёт на другое растение, если только не появится какой-нибудь ботаник и не приколет её на голубенькую картонку.

(Смех)

Обман распространяется и в царстве растений. У этого цветка есть чёрные точки: нам они кажутся чёрными, но для мужских особей насекомых определённого вида, они похожи на двух самок, готовых на всё. (Смех) Когда насекомое добирается до этого цветка и приземляется на него, оно окунает себя в пыльцу, которую, конечно, перенесёт на другое растение. Если посмотреть в тот самый растровый электронный микроскоп, который должен быть в каждом доме, можно наблюдать здесь определённую трёхмерную компоновку узора. Так что это, наверное, даже приносит приятные ощущения насекомому, кроме того, что выглядит привлекательно.

На картинке из электронного микроскопа — вот орхидея подражающая насекомому — видно, что разные части этой структуры обладают разными цветами и текстурами, однако насекомые могут воспринимать их совершенно по-другому. Вот это растение приспособилось подражать блестящей металлической поверхности тела некоторых жуков. Под растровым электронным микроскопом видно, что поверхность сильно отличается от тех поверхностей, на которые мы смотрели. Иногда всё растение целиком имитирует насекомое, даже с нашей точки зрения. Я думаю, что это похоже на какую-то летающую тварь. Это поразительный, удивительный цветок.

И умный. Он называется обсидиан. Я называю его хитродиан. Для пчелы определённого вида он напоминает другую очень агрессивную пчелу, и она подлетает и ударяет его головой много раз, чтобы отогнать «пчелу», и, конечно, покрывается пыльцой. Это растение также подражает другой орхидее, у которой есть чудесный склад пищи для насекомых. А у этой ничего для них нет. Так что она обманывает на двух уровнях — просто неслыханно.

(Смех)

Вот иланг-иланг, компонент многих парфюмерных изделий. Я недавно унюхал кого-то, кто им надушился. Цветам в принципе не нужно быть настолько благоухающими. Они испускают поразительный спектр запахов для любых насекомых с обонянием. А вот это пахнет не так уж хорошо. Это цветок, который пахнет очень, очень дурно, и эволюционировал он, чтобы выглядеть как падаль. Это очень нравится мухам. Они залетают и опыляют. Вот этот, геликодицерос, также известный под названием «лилия мертвой лошади». Я не знаю, как действительно пахнет мертвая лошадь, но этот определённо пахнет очень похоже. Это действительно ужасно. И мясные мухи просто не могут устоять. Они залетают внутрь и долетают до самого дна. Там они откладывают яйца, думая, что это отличный кусок падали, и не понимая, что тут нет пищи для личинок и личинки погибнут, однако тем временем растение получило выгоду, потому что щетинки расслабляются, и муха улетает опылять следующий цветок. Это потрясающе.

Вот арум, арум макулатум, или же в США – аронник пятнистый. Я сфотографировал его на предыдущей неделе в Дорсете. Он разогревается примерно на 15 градусов выше температуры окружающей среды — поразительно. Если заглянуть в него сверху, то за початком видно нечто, похожее на плотину. Мух привлекает жар — испарение летучих соединений — и они застревают внизу в этом контейнере. Они пьют божественный нектар и становятся липкими. За ночь они покрываются пыльцой, обтекающей их сверху, а затем щетинки, которые мы видели выше, ослабляются и выпускают мушек, покрытых пыльцой. Потрясающая вещь.

Если вы думаете, что это поразительно, то вот один из моих любимчиков. Филодендрон Селло. Те, кто из Бразилии, должны знать об этом растении. Это самая поразительная вещь. Вот эта фаллическая штука примерно 30 сантиметров длиной. Оно делает кое-что, что не делает ни одно другое известное мне растение: когда оно цветёт — вот в середине початок — на протяжении примерно двух дней, его обмен веществ похож на обмен веществ млекопитающих. Вместо крахмала, являющегося пищей для растений, оно берёт что-то похожее на бурый жир и сжигает его с такой скоростью, переваривает так же, как небольшого размера кот. Эта отдача энергии, в эквивалентном весе, в два раза выше, чем у колибри — совершенно поразительно. А ещё оно делает кое-что другое, тоже необычное. Оно не только разогревает себя до 115 по Фаренгейту, или 43-44 по Цельсию, в течение двух дней, но и поддерживает температуру постоянной. У него есть механизм терморегуляции, который поддерживает постоянную температуру. Вы спросите: «Почему же он это делает?» Ну как будто вы не знали, что есть жуки, которые просто обожают заниматься любовью при этой температуре. Они забираются внутрь, и там такое начинается. (Смех) А растение осыпает их пыльцой, и они отправляются опылять. Удивительно придумано.

Большинство известных нам опылителей - насекомые, но в тропиках также многие птицы и бабочки опыляют. Многие тропические цветы красные, и нам кажется, что всё это потому, что что у бабочек и птиц зрение похоже на наше, и что они видят красный цвет очень хорошо. Но если взглянуть на спектр, то человек и птица видят красный, зелёный и синий - они видят этот спектр. Насекомые же видят зеленый, синий и ультрафиолет, причем они различают разные оттенки ультрафиолета, которые находятся на этом конце спектра. Наверняка вы думаете: «Было бы здорово, если бы мы могли увидеть их». Да, мы можем. Так что же видит насекомое? На прошлой неделе я снял вот эти фотографии cолнцецвета, семейство ладанниковые, в Дорсете. Это те самые маленькие жёлтые цветочки, которые мы наблюдаем повсеместно. Так это выглядит при дневном свете. А вот так это выглядит, если убрать красный. Большинство пчел не видят красный. Затем я надел на камеру ультрафиолетовые фильтры и сделал очень, очень длинную выдержку с определёнными частотами ультрафиолета, и вот что получилось. Самое что ни на есть «яблочко».

Конечно, мы знаем, что именно видят пчелы, не более чем вы знаете, что вижу я, когда я называю вот это красным. Мы не можем сказать, что происходит в уме соседа, не говорят уже о насекомом. Но картинка будет примерно такой же контрастной, сильно выделяющейся на заднем фоне. Вот ещё один маленький цветок — иной диапазон частот ультрафиолета, другие фильтры, для совпадения с опылителями. Они будут видеть примерно вот это. На случай, если вы подумаете, что это относится ко всем желтым цветам — ни один цветок в процессе съёмки не пострадал, этот был просто прикреплен к штативу, а не сорван - когда они в ультрафиолетовом свете, то взгляните на этот. Кстати, он мог послужить основой солнцезащитного крема, потому что такие кремы работают за счет поглощения ультрафиолета. Может быть, это соединение было бы полезным.

Наконец, вот одна из энотер, которые Бьорн Рорслетт из Норвегии прислал мне — фантастический скрытый узор. Мне нравится идея чего-то скрытого. Я думаю, в этом есть что-то поэтическое. Эти фотографии были сняты с ультрафиолетовым фильтром, который в основном используется астрономами для съёмки Венеры — на самом деле облаков Венеры. Это основное назначение этого фильтра. Венера, конечно, богиня любви и плодородия, а это созвучно с цветами. Цветы не только тратят множество усилий на привлечение опылителей, они также как-то умудрились убедить нас высаживать целые поля цветов и дарить их друг другу в моменты рождения и смерти, и, в частности, на свадьбу, которая, если подумать, является моментом, олицетворяющим перенос генетического материала от одного организма другому.

Спасибо большое.

(Аплодисменты)

Категория: наука | 12.02.2012
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Документальное кино онлайн | Театр онлайн | Джон Пилджер


www.doskado.ucoz.ru