Ископаемые саговники были обнаружены 280 миллионов лет назад, примерно в то время, когда впервые возникли хвойные леса. Картина экологического распространения многих современных саговниковых растений предполагает, что они имеют ограниченное и неэффективное распространение семян.
Например, Macrozamia miquelii, саговник, эндемичный для Австралии, встречается в густых скоплениях, где он доминирует в подлеске. Более того, большие площади, казалось бы, подходящей среды обитания часто отделяют популяции друг от друга.
Эти закономерности предполагают, что почти все семена или совсем не разносятся на большие расстояния от родительских растений, что является одним из давних принципов преимущества распространения семян.Джон Холл и Гимме Вальтер (Университет Квинсленда, Австралия) интересовались тем, может ли рассеяние семян и рассады M. miquelii указывать на то, что он не адаптирован к своим нынешним рассредоточенным растениям. Они предложили новый поворот в функциональном значении синдрома распространения мегафауны и недавно опубликовали свои результаты в Американском журнале ботаники.
«Натуралистам очень нравится идея, что животные получают биологическое преимущество, предпочитая жить вместе в« колониях »с высокой плотностью населения — таких как муравейники или лежбища морских птиц — в определенных частях ландшафта», — отмечает Холл. «Но когда дело доходит до растений, есть отчасти подсознательное предположение, что цель распространения семян — просто распространить семена как можно дальше и равномерно по максимально широкой области».Холл и Уолтер решили выяснить, могут ли саговники быть одним из видов растений, образующих такие колонии. «Основная идея нашего исследования, — поясняет Холл, — состоит в том, чтобы задать вопрос: когда дело доходит до пространственной экологии растений, может ли быть полезно думать о некоторых видах растений, которые также образуют и поддерживают« колонии »или« рощи ». ‘в более широком ландшафте? "«Австралийские саговники когда-то сосуществовали с мегафауной, которая могла распространять свои большие и тяжелые семена, такие как гигантские наземные птицы, более крупные, чем современные эму, и дипротодон, сумчатое четвероногое животное размером с носорога», — объясняет Холл. "Большие, тяжелые и ядовитые семена, окруженные мясистым и нетоксичным слоем, похожим на плод, похоже, хорошо приспособлены к тому, чтобы время от времени их целиком проглатывала мегафауна, которая затем передавала бы множество семян одновременно в новое место: генезис новой рощи ".Женские саговники производят от одной до двух шишек, содержащих множество крупных семян, каждое из которых покрыто тонкой внешней мясистой саркотестой. Помечая десять крупных семян из одного конуса 12 растений небольшим стальным болтом, авторы смогли отследить, сколько семян было удалено от родительского саговника и насколько далеко они были рассеяны.
Они обнаружили, что в течение трех месяцев практически все семена были съедены саркостестами — в первую очередь, с помощью щетинистых оппонентов, которые соскабливают мякоть и выбрасывают крупные семена. Фотоловушки на двух плодоносящих самках и ловушки для волос с наживкой из семян подтвердили идентичность диспергатора. Однако почти все (97%) помеченных семян, извлеченных авторами, были перемещены на расстояние менее одного метра; лишь некоторые из них были перемещены за пределы родительского растения, и во всех случаях они были обнаружены на расстоянии менее 5 метров.
Более того, хотя большинство семян оказалось под родительским саговником, почти не было обнаружено проростков в радиусе 1,5 м от взрослых саговников, что позволяет предположить, что большинство семян в непосредственной близости от родительского саговника погибает.Эти закономерности предполагают, что, несмотря на их большой размер семян, главными распространителями этих саговников сегодня являются животные с меньшим телом; эти животные не распространяют семена повсюду и не переносят их в потенциально новые места обитания, пригодные для колонизации. Тем не менее, эти растения, кажется, преуспевают, прорастая рядом со взрослыми особями и формируя монодоминантные насаждения.
«Поскольку их потенциальные австралийские доисторические рассеиватели мегафауны вымерли около 45 000 лет назад, почему австралийские саговники не начали вырабатывать более мелкие семена, которые в промежуточный период, например, легче разносить летающие птицы или опоссумы?» позирует Холл.«Мы утверждаем, что ответ на этот вопрос состоит в том, что саговники фактически находятся в невыгодном положении, поскольку расселяются как одинокие особи, которые могут путешествовать на большие расстояния, но при этом становятся изолированными от других себе подобных», — утверждает Холл.
Более того, Холл указывает, что все саговники рождаются самцами или самками и полностью зависят от насекомых-опылителей, специфичных для хозяев, поэтому одинокий саговник, который далеко разошелся от других саговников, скорее всего, будет в невыгодном положении, а не в выигрыше с точки зрения размножение.
Таким образом, если бы саговники эволюционировали так, чтобы их могли расселять крупнотелые плодоядные, эти животные, скорее всего, отложили бы сразу много семян саговников в свой навоз, и, таким образом, эти растения могут быть адаптированы для роста в рощах — аспект, который играет им на пользу. сегодня, несмотря на потерю этих рассеивателей мегафауны.«Нет сомнений в том, что предки саговников были современниками травоядных динозавров в течение многих сотен миллионов лет, поэтому вполне вероятно, что экология распространения семян саговника и поведение« колониеобразования »могут быть чрезвычайно древними и перекликаются с экологией взаимодействия динозавров и растений», он заключает, «но, конечно, теперь мы входим в сферу спекуляций».
Интерес Холла к пространственной экологии «колониеобразующих» растений не ограничивается саговниками; в настоящее время он планирует исследовать эти идеи на других растениях и ландшафтах, особенно в лесных подлесках.