Узоры на цветках направляют насекомых к центру, где их ждут нектар и пыльца, что повышает шансы растения на успешное опыление. Однако о том, как формируются эти узоры и как они эволюционировали в огромное разнообразие, которое мы видим сегодня, включая пятна, полосы и прожилки, известно очень мало.

Используя Гибискус тройчатый (Hibiscus trionum) в качестве модели, ученые из лаборатории Сэйнсбери Кембриджского университета сравнили близкородственные растения с одинаковым размером цветка, но тремя узорами "мишени" разной формы. Результаты показали, что пчелы предпочитают более крупные центральные части, и на 25% быстрее подлетают к искусственным цветкам с особенно большими "мишенями".

Важное открытие состояло в том, что форма и размер рисунка на лепестках закладывается на очень ранней стадии формирования. Ученые сравнивают это с "раскрашиванием по номерам", когда цвет различных областей заранее предопределен.

"На самой ранней стадии, которую мы смогли препарировать, лепестки имеют около 700 клеток все еще зеленоватого цвета, без видимого фиолетового пигмента и без разницы в форме или размере. Когда лепесток развивается до 4000 клеток, он все еще не имеет видимого пигмента, но мы определили конкретную область, где клетки были больше, чем их окружающие соседи. Это пре-узор", – объясняет ведущий автор исследования Люси Риглет.

Научная работа также показывает, что растения могут точно контролировать и изменять форму и размер этих рисунков, используя несколько механизмов. Такая тонкая настройка позволяет получить конкурентное преимущество в борьбе за привлечение опылителей или, возможно, привлекать различные виды насекомых.

Исследование не только расширяет понимание биологии растений, но и подчеркивает сложные связи между растениями и их средой обитания, показывая, как точные природные конструкции могут играть решающую роль в выживании и эволюции видов.

Результаты опубликованы в журнале Science Advances.