Спирс заключил, что «ограниченность в опылителях может быть важной селективной силой, действующей на популяции растений» – в особенности на те, что расположены на отдалённых океанских островах. Он предположил наличие двух путей, благодаря которым дефицит опылителей мог формировать облик растительности. В первом случае растения, которые закрепились в похожих на острова местообитаниях, могли бы в итоге приобрести независимость от определённых животных-опылителей, от которых зависели их предки. Они могли бы осуществить это, приспосабливаясь к самооплодотворению или к ветроопылению. Тогда они смогли бы формировать плоды в отсутствии специализированных опылителей, или вообще любых животных, если уж на то пошло.
Или же, рассуждал Спирс, «затруднения, связанные с опылением, могли [действовать] как фильтр отбора, запрещая колонизацию островов видам растений с особенностями цветков и системами размножения, которые требуют определённых животных-опылителей». Иными словами, недостаток переносчиков пыльцы может прервать род каких-то растений, попавших на острова, которые не могут обходиться без специализированных опылителей. Они окажутся неспособными произвести достаточное количество потомства, чтобы создать на острове постоянную популяцию, если будут лишены контакта именно с этими опылителями. Наконец, Спирс заметил, что «растения, которые колонизируют новое местообитание, рискуют забыть дома своих обычных опылителей». Это особенно справедливо для растения со столь же специализированным цветком, какой есть у «бабочкиного гороха». В отсутствии шмелей, способных «вскрыть» его цветки, чтобы добраться до спрятанных пыльцы и нектара, образование семян у «бабочкиного гороха» резко снизилось.
Есть более наглядный способ представить себе «фильтр отбора» Спирса. Допустим, что вы – это растение со специализированным цветком. Вы оказываетесь на острове – достаточно большом, чтобы предоставить подходящее местообитание для ваших потенциальных партнёров по размножению, но лишённом необходимых местообитаний или ресурсов для специальных опылителей, которые знают, как проникнуть в ваши цветы. Ваш шанс передать свои гены – и оставить больше потомков, способных заселить остров – будет почти таким же небольшим, как у двух моряков (одного пола), оказавшихся единственными людьми, попавшими на остров после кораблекрушения. Для многих перекрёстноопыляемых видов маленький необитаемый остров, будь он близ побережья Флориды или в группе других таких же в составе Галапагосского архипелага, едва ли можно было бы назвать раем.
История Си Хорз Ки замечательно похожа на ту, с которой несколькими годами ранее столкнулись Питер Фейнзингер и Ян Линхарт в ходе своих исследований опыляемых колибри цветов на островах Тринидад и Тобаго, за много миль от южноамериканского побережья. На меньшем из двух островов, Тобаго, жило меньше видов колибри. Также наблюдалось значительное снижение завязывания плодов на растениях со специализированными цветками по сравнению с обладателями более открытых и менее специализированных цветков, доступных самым разнообразным животным, посещающим их. Линхарт и Фейнзингер чётко документировали разносторонние риски, которые несёт крайняя зависимость от единственного опылителя – те же самые риски, что волновали Юджина Спирса. Как предполагает их исследование колибри, «высокоспециализированные отношения растения и его опылителя особенно восприимчивы к нарушениям любого рода, потому что любой фактор, воздействующий на относительную доступность растения, либо его опылителя, обязательно оказывает воздействие на обе популяции». В то же самое время они признавали, что это явление не ограничивалось колибри и длинными трубчатыми цветками: «Растения, которые зависят от определённых насекомых в плане опыления, демонстрировали сильное снижение семенной продуктивности, если численность их опылителей оказывается недостаточно высокой, и такие изменения могут оказывать воздействие на их географическое распространение».
Значение их выводов – или, по крайней мере, широта их применимости – зависит от того, насколько широко распространено явление специализированных цветов в пределах растительного мира. Если неспециализированные цветы являются нормой, а цветы со специализированными флагами, спусковыми механизмами, трубками и тоннелями – это исключения, вряд ли что-то будет зависеть от того, что волны выбросят на отдалённых островах несколько причудливых цветов, которые не сможет обслужить бедный выбор потенциальных опылителей, которые там водятся. Но что, если бесчисленные цветы на материке, которые мы видим и обоняем вокруг себя, породили такое множество разнообразных форм в качестве ответа на разнообразие форм их особых опылителей? Если дела обстоят именно так, то специализированные цветы могут появляться часто. И фрагментация местообитаний по всему миру на участки, похожие на острова, стала бы основанием для нашего вполне уместного беспокойства, потому что специализированные цветы – это нечто большее, чем просто симпатичные отклонения от нормы.
Краеугольным камнем этой проблемы является наше понимание растительного разнообразия. Просто спросите себя: почему цветы приобрели такое множество форм? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны вспомнить, для чего предназначены цветы, и почему такие сложные структуры впервые эволюционировали более 100 миллионов лет назад. Цветы содержат половые органы растения, а внутри женских органов – потенциальные семена или гаметы. Особенности строения цветков должны защитить их от высыхания, повреждения, замерзания, ожогов или поедания травоядными животными. И в то же самое время, защищая эти органы, лепестки и чашелистики не должны препятствовать доступу к цветку, чтобы могла приноситься и уноситься пыльца. И более того, форма цветка должна увеличивать вероятность того, что пыльца попадёт на восприимчивые к ней рыльца как раз в нужное время. Далее цветок должен продолжать защищать рыльца, пока из пыльцевых зёрен прорастают пыльцевые трубки, содержащие половые клетки, которые мигрируют через ткани столбика, чтобы в итоге оплодотворить завязи. Наконец, закрытые цветы зачастую продолжают защищать развивающиеся семена от великого множества невзгод, которым подвержены цветы и плоды до своего раскрытия – от хищников-насекомых до иссушающих ветров.
Эти функции одинаково важны для цветков, которые опыляются животными, ветром, водой, или же самоопыляемые. Эти задачи выполняют самые различные формы цветков, зависящие, однако, от того, являются ли агентами рассеивания пыльцы ветер, летучие лисицы, мухи, бражники, другие бабочки, колибри, жуки или пчёлы. Для семенных растений полагаться на ветер для рассеивания пыльцы – это самый древний способ обеспечения перекрёстного опыления, которое, в свою очередь, уменьшает некоторые проблемы, связанные с инбридингом. Вскоре после завоевания древних массивов суши в силуре, более 400 миллионов лет назад, ранние наземные растения начали буквально пускать на ветер, почти как пыль, огромные количества спор, а позже – и настоящей пыльцы, каждое зёрнышко которой обладало низкой питательной ценностью, но не стали вкладываться в создание замысловатых цветочных структур, вознаграждений и ароматов, призванных привлекать голодных животных. Однако без помощи животных-переносчиков летающие в воздухе половые продукты этих колонистов суши – плаунов, хвощей и множества ныне вымерших групп – столкнулись с проблемой достижения «островков безопасности» на репродуктивных органах потенциальных партнёров по размножению. Однако перенос гамет ветром и водой не просто отдаёт всё на волю случая, но может даже убить чувствительные ядра половых клеток внутри пыльцевого зерна.
Части цветка показаны на этом опыляемом колибри цветке фуксии (Fuchsia sp.). Хотя цветы чрезвычайно изменчивы по размерам и форме, они все обладают этими основными частями, которые сформовались путём естественного отбора благодаря животным или абиотическим факторам, осуществляющим их опыление.
Может показаться статистически невероятным событием, что крошечное зёрнышко пыльцы или микроскопическая спора может быть унесена ветрами, бесцельно парить в воздухе, а потом приземлиться точно «в цель». И всё же выигрыш в этой воздушной лотерее выпадал достаточному количеству гамет для того, чтобы затянуть зеленью обширные болота каменноугольного периода. Фактически, эти опыляемые ветром растения были настолько многочисленными и успешными, что их наследие в виде спрессованного органического мусора в форме угля, сырой нефти и нефтепродуктов, торфа и природного газа послужило топливом для современного мирового промышленного роста. Не будет преувеличением утверждать, что многое из современной человеческой культуры – от автомобилей до самолётов и созревающих в теплице помидоров – было бы невозможным, если бы не было тяги к размножению у древних обитателей болот каменноугольного периода, наудачу бросающих свои гаметы на ветер.
