В Восточной Азии и на Тихоокеанских островах произрастает дерево фикус микрокарпа, или китайский баньян. Его плодами питаются многие животные. При этом баньян опыляется всего лишь одним насекомым — осой Eupristina verticillata. По словам ученых, связь фикуса с уникальным опылителем имеет долгую историю и повлияла на современный облик растения. В частности, опыление определило размер и химический состав плодов.

Чтобы изучить этот вопрос подробнее, исследователи расшифровали ДНК китайского баньяна и сравнили с другим видом фикуса. Таким образом они могли выявить уникальные области в геноме фикуса микрокарпа и отследить его эволюционный путь. Параллельно ученые также проанализировали геном осы-опылителя.

Даже на фоне разнообразной тропической флоры это растение привлекает внимание огромными размерами: его крона достигает несколько десятков метров. Такие размеры неизбежно ведут к большой массе, которую один ствол не способен выдержать. Только вот у фикуса опора не одна: у этого растения есть множество воздушных корней, которые растут из ветвей и, достигнув почвы, крепнут и одревесневают. Со временем эти корни забирают себе часть функций ствола и обеспечивают растению прочность и устойчивость.

Результаты показали, что у фикуса микрокарпа многие гены дублируются по несколько раз, причем дублированные области составляют более четверти всего генома. В частности, увеличилось количество генов, отвечающих за выделение летучих соединений. Это усилило запах, привлекающий ос, и повлияло на отношения фикуса с опылителями. Дупликация также затронула области, программирующие выработку ауксина — гормона роста, высокие уровни которого сделали возможным появление воздушных корней.

Анализ ДНК осы также показал, что, в отличие от родственных видов, она сохранила гены, позволяющие ей распознавать запах конкретного вида фикуса и опылять его.

Исследователи считают, что это не просто совпадение, и фикус микрокарпа на самом деле эволюционировал вместе с опылителем. Если это действительно так, то можно представить, насколько прочными бывают связи в природе, которые сохраняются на протяжении тысяч лет эволюции.

Ficus microcarpa L. – Фикус мелкоплодный. Фото: Центральный Сибирский ботанический сад СО РАН