Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
MARIA HAWRANEK: Pyłek, co to takiego?
JONATHAN DRORI: Żeby odpowiedzieć na to pytanie, muszę się trochę cofnąć. Obawiam się, że ta opowieść zaczyna się od seksu.
To świetny początek!
A seks w świecie roślin jest często rozwiązły i przypadkowy. Aby jakikolwiek organizm – człowiek, zwierzę, drzewo, roślina – miał przyszłość, musi potrafić mieć dzieci. Istnieją na to dwa sposoby: płciowy, który znamy z doświadczenia, i bezpłciowy – niektóre organizmy się klonują. My też możemy je rozmnażać – np. gdy ucinamy fragment rośliny i go sadzimy. W efekcie urośnie roślina genetycznie identyczna ze swoim rodzicem. Takie rozwiązanie jest bardzo szybkie, problem polega na tym, że jeśli każde z twoich dzieci jest dokładnie takie samo jak ty i pojawia się choroba albo szkodnik, każde ucierpi tak samo. W USA i w Europie wiązy, które zwykle rozmnażają się bezpłciowo, są przez to bardzo podatne na tzw. holenderską chorobę wiązów.
Istnieje lepszy sposób, który zapewnia genetyczną różnorodność.
Seks.
Właśnie. Ale on z kolei wymaga więcej wysiłku: trzeba sprawić, by żeńskie i męskie komórki rozrodcze się spotkały. Wiemy, jak radzą sobie z tym ludzie i zwierzęta. Rośliny używają do tego pyłku. Pyłek zawiera męskie komórki, a zadaniem rośliny jest dostarczyć je do innej rośliny w miejsce, gdzie znajdują się komórki żeńskie.
Czyli żeńskie komórki zawsze czekają na męskie?
Tak jak u ludzi. Roślina ma dwa sposoby, by pyłek, zawierający męskie komórki rozrodcze, dostarczyć do innej rośliny. Pierwsza strategia to wyprodukowanie ogromnej ilości pyłku i wyrzucenie go na wiatr z nadzieją, że wyląduje we właściwym miejscu. Robią tak np. brzozy, wszystkie trawy, w tym zboża uprawne: pszenica, żyto, owies, jęczmień. To przez nie dostajemy kataru siennego, bo pyłek to substancja niezwykle aktywna biologicznie. Ta metoda wyrzucania pyłku na wiatr jest jednak bardzo nieefektywna.
Na drodze ewolucji rośliny stworzyły więc lepszą?
Używanie pośrednika, który zabiera pyłek z męskiej części kwiatu i przenosi go do żeńskiej części innego kwiatu. Jak listonosz – od drzwi do drzwi.
Jak sprawić, żeby do nich zapukał?
Zaoferować coś w zamian. Rośliny produkują nektar. Stworzenie tych wszystkich pięknych, kolorowych kwiatów o niezwykłych kształtach, a do tego produkcja nektaru, to niezwykle obciążający dla rośliny proces, który angażuje mnóstwo jej zasobów. Ale taki jest układ – zamiast produkować masy pyłku i wyrzucać je na oślep w powietrze, wytwarzają tylko trochę pyłku, jednak muszą się namęczyć, by zwabić pośrednika.
Kto nim może być?
Najbardziej oczywista jest pszczoła – odwiedza kwiat i od razu leci do następnego kwiatu tego samego gatunku i go zapyla. Ale jest wiele innych zapylaczy: baobaby używają nietoperzy, które są w stanie przelecieć i 20 km, by napić się ich pysznego nektaru. W Indonezji potężne i niezwykłe kwiaty raflezji, która jest mięsożerna, do zapylania używają much. Istnieje gatunek akacji (Acacia nigrescens), która wykorzystuje m.in. żyrafy – kiedy się zajadają jej liśćmi, a czasem i kwiatami, trochę pyłku osiada na ich wargach. Kiedy zbliżają je do kolejnego kwiatu, następuje zapylenie.
Nektar nie służy roślinom w żaden inny sposób?
Nie. Mało tego, niektóre rośliny mogą zmieniać skład nektaru tak, by przyciągnąć różne owady. Mówią sobie: dziś „robimy” pszczoły, a kolejnego dnia: czas na motyle. Dodają więc różne ilości chemicznych substancji do nektaru, tak by był atrakcyjny akurat dla danego gatunku. Niektóre rośliny potrafią w ciągu minuty odpowiedzieć na dźwięk wydawany przez konkretnego owada, ton jego bzyczenia. Jeśli jest odpowiednio blisko, roślina zmieni skład nektaru. Na razie wiadomo, że robią to niecierpki.
Rośliny mogą słyszeć?
Reagują na wibrację. Potrafią to robić nawet zwyczajne pomidory. Trzymają pyłek w tubce i uwalniają go tylko wtedy, gdy dźwięk rezonuje na konkretnej częstotliwości odpowiadającej skrzydłom trzmiela. Dlatego w szklarniowych uprawach pomidorów trzyma się trzmiele.
W swoim wystąpieniu na TEDx opowiadasz o filodendronach z Brazylii, które nagrzewają się nawet do 44 stopni Celsjusza, by przyciągnąć żuki na seks. Zastanawiam się, czy te owady mogą się rozmnażać poza kwiatem?
Nie jestem pewien, ale wiem, że te żuki (Cyclocephala atricapilla) wolą robić to w roślinie (Philodendron bipinnatifidum). Może podobnie jak my szukają przyjemnych, ciepłych miejsc? Inna roślina, która się nagrzewa, by przyciągnąć żuki albo muchy, to piękny kwiat Dalekiego Wschodu – lotos. Jest w stanie utrzymać stałą temperaturę około 36 stopni, nawet jeśli na zewnątrz robi się znacznie chłodniej. To klasyczny mechanizm: kwiat się otwiera, żuki wlatują, kwiat zamyka się na noc i wypuszcza je dopiero kolejnego dnia. Odlatują pełne pyłku.
Czemu zostają na noc?
Może żukom jest miło spędzić noc w ciepełku. A rośliny mają dzięki temu pewność, że żuki opuszczą ich kwiaty odpowiednio umoczone w pyłku.
Istnieją zwierzęta, bez których dany gatunek rośliny by nie przeżył. Karol Darwin na podstawie obserwacji pewnego szczególnego storczyka na Madagaskarze przewidział istnienie nieodkrytej wówczas ćmy.
Zaobserwował, że u storczyka Angraecum sesquipedale ostroga, czyli tuba, która prowadzi do nektaru, jest wyjątkowo długa, a nektar znajduje się na samym dole. Doszedł więc do wniosku, że musi istnieć zwierzę, które będzie w stanie tam dosięgnąć, inaczej wysiłek rośliny nie miałby żadnego sensu. Przewidział więc, że jakiś owad będzie miał niesamowicie długą trąbkę ssącą. Zrobił to w 1886 r. Ćmę opisano dopiero w 1906 r. i nadano jej nazwę Xanthopan morganii praedicta, praedicta – czyli przewidziana.
Znasz inne podobne duety?
Jest wiele przykładów takiego mutualizmu, kiedy organizmy zależą od siebie. Również na Madagaskarze rośnie pielgrzan madagaskarski (Ravenala madagascariensis). Wygląda jak szalony, wysoki wachlarz. Jego kolczaste kwiaty są wielkości przedramienia i przypominają broń. Kiedy na nie patrzysz, zastanawiasz się: co u diabła może je otworzyć, by wziąć nektar? Odpowiedź brzmi: lemur. Jeśli coś by mu się stało, drzewo nie będzie w stanie się rozmnażać. Całkowicie zależy od lemura, który może odżywiać się też innymi rzeczami.
Niektóre rośliny są leniwe i nie produkują nektaru, a jednak rozmnażają się dzięki zapylaczom. Jak to działa?
Załóżmy, że wszyscy w twoim sąsiedztwie sprzedają lemoniadę przed domami. A system jest taki, że przechodzień z każdego domu po drodze nalewa trochę lemoniady do swojego kubka. Możesz więc stwierdzić: po co wydawać pieniądze na cukier, skoro i tak nikt nie dojdzie, że to moja lemoniada nie była słodka. I niektóre rośliny wychodzą z takiego samego założenia: jeśli będę wyglądała tak jak tamta, która produkuje pyszny słodziutki nektar, pszczoła odwiedzi mnie tak czy siak. Zanim się zorientuje, że go nie mam, będzie za późno – i tak cała będzie w moim pyłku i poleci dalej szukać nektaru.
Jest mnóstwo przykładów roślin, które są „pasażerami na gapę”, szczególnie wśród storczyków. Oczywiście taka strategia może działać tylko wtedy, jeśli stosują ją niektóre rośliny. W każdym społeczeństwie możesz mieć tylko pewien procent oszustów, wśród orchidei jest to jakieś 10 proc. Inaczej cały system by się załamał, a rośliny musiałyby wyewoluować w inną stronę.
Co jeszcze robią rośliny, by zwabić pośredników?
Krzyczą „hej, jestem tutaj!”, ale krzyczą tak, by przyciągnąć konkretnego osobnika. Wydzielają różne zapachy, ubierają się w różne kolory. Niektóre odwołują się tylko do jednego zmysłu. Na przykład jagodlin wonny (Cananga odorata) w Malezji ma bardzo nieefektowne, zielonkawe kwiaty, ale obłędny zapach. Inne rośliny udają owady – wyglądają tak, jakby na ich płatkach wylądowała właśnie samica, więc mucha od razu przyleci i będzie chciała uprawiać seks, a przy okazji cała pokryje się pyłkiem. Robi tak kwiat Gorteria diffusa, który należy do tej samej rodziny co stokrotka, rośnie w Afryce Południowej.
Maciej Podyma, Fundacja Łąka: Miewają większą bioróżnorodność na metr kwadratowy niż las deszczowy. Do tego cały czas się zmieniają – jedne rośliny kwitną, inne więdną. Łąki są nie tylko piękne, pozwalają też obserwować przemijanie czasu.
Pewien storczyk z rodzaju motylnik (Oncidium) upodobnił się do jednego gatunku agresywnej pszczoły (z rodzaju Centris). Pszczoła ma wrażenie, że oto inny osobnik rozpanoszył się na jej terytorium, więc podlatuje i uderza w kwiat głową. Wychodzi z tej walki cała wysmarowana pyłkiem.
Storczyki w ogóle są w tym świetne. Nie tylko potrafią wyglądać jak owady, ale sprawiają, że i czuć je podobnie w dotyku. Jeśli spojrzysz na nie pod mikroskopem elektronowym, zobaczysz, że ich powierzchnia ma wypukłości. Kiedy owad ląduje na płatku, czuje się tak, jakby nogami dotykał innego.
Bardzo sprytne.
To efekt ciągłego próbowania i błądzenia, ewolucji po prostu. Ktoś robi coś odrobinę lepiej niż inni, więc rozmnaża się skuteczniej, a jego geny, cechy i strategie rozrodcze utrwalają się w kolejnych pokoleniach. Nie ma w tym oczywiście świadomych decyzji i wyborów – na podstawie samych opisów mogłoby się tak wydawać, ale ten język wynika tylko z naszej wygody i z przyzwyczajeń.
Nie wszystkie kwiaty pachną dla nas ładnie, prawda?
Te, które nam ładnie pachną, są zwykle zapylane przez motyle lub pszczoły. Ale np. niektóre gatunki much lubią inne niż my aromaty. Chcą składać jajka w zgniłym mięsie, którego zapach jest dla nas obrzydliwy. Jest taka roślina, Helicodiceros muscivorus, rośnie na Balearach, Sardynii i Korsyce i wydziela nieznośny zapach padliny. Gdy pracowałem w Królewskich Ogrodach Botanicznych Kew, to mieliśmy jeden egzemplarz w szklarni. Kiedy ludzie go mijali, spoglądali na podeszwy butów, by sprawdzić, czy w coś nie wdepnęli.
Rośliny tworzą też wzory niedostrzegalne dla naszych oczu.
Większość owadów nie widzi czerwonego. Dlatego jeśli masz na działce gniazdo os i chcesz się go pozbyć, najlepiej zrobić to nocą przy pomocy latarki z czerwonym filtrem – ty możesz widzieć osy, a one ciebie nie. Uwaga, gdy tylko ściągniesz filtr, ruszą do ataku wprost na ciebie!
Owady widzą za to niedostrzegalny dla nas ultrafiolet. Jeśli spojrzysz na niektóre kwiaty przez filtr ultrafioletowy, możesz mieć wyobrażenie efektu, jaki robi na pszczołach. Na przykład mniszek lekarski, który dla nas właściwie cały jest żółty, przy ultrafioletowym filtrze ujawnia wyraźny środek, jak tarcza. Pięciornik ma na płatkach piękne wzory widoczne tylko dla owadów.
Skoro owady nie widzą czerwonego, to dlaczego w tropikach tyle jest czerwonych i pomarańczowych kwiatów?
Bo nie próbują przyciągnąć pszczół, tylko ptaki lub te owady, które czerwień akurat widzą, np. motyle. Jeśli są zapylane przez ptaki inne niż kolibry, zapewniają im też często jakiś drążek, na którym mogłyby sobie przysiąść. Przykładem jest płomień Afryki (Delonix regia) rosnący na Madagaskarze.
Podobno gdy zniknie ostatnia pszczoła, człowiekowi pozostaną cztery lata życia. To prawda?
Na świecie są już miejsca, gdzie ludzie musieli przejąć rolę zapylaczy. W sieci są zdjęcia Chińczyków, którzy wspinają się na drzewa uprawne z pędzlami w dłoniach, by zapylić kwiaty drzew uprawnych: migdałowców, śliw. W okolicy nie ma już odpowiedniej liczby owadów, które mogłyby się tym zająć. Nie jestem w stanie ocenić, jak szybko byśmy zginęli bez roślin owadopylnych. Ale bez wiatropylnych – bardzo szybko. Zaledwie 12 roślin uprawnych zapewnia 85 proc. naszego pożywienia, a trzy z nich: kukurydza, ryż i pszenica, zapewniają 50 proc. Wszystkie rozmnażają się przy pomocy pyłku. Pamiętajmy, że całe życie na Ziemi zależy od roślin. Tylko one mają zdolność fotosyntezy i tworzenia skomplikowanych cząsteczek z prostych. Bez nich wszystko umiera.
Przed wywiadem oglądałam zdjęcia pyłków i byłam zaskoczona – wyglądają jak asteroidy lub meteoryty.
Jedną z rzeczy, które kocham w pyłkach, to fakt, że stanowią jeden z tych ukrytych światów. Nie jesteśmy w stanie dojrzeć ich gołym okiem, a kiedy patrzysz na nie pod mikroskopem elektronowym, objawiają ci się piękne kształty. Lubię te, które mają takie niby-rzepy, haczyki, by przyczepić się do zapylaczy. Na przykład zwykły irys czy prawoślaz mają zachwycające pyłki. A jakie są różnorodne! Każdy pyłek odpowiada innemu gatunkowi. Ich kształt jest zależny od zadania, jakie mają – te, które wyewoluowały, by przyczepić się do pośrednika, są chropowate, a te, które mają za zadanie latać, są bardziej opływowe, gładkie. Pyłek sosny kalifornijskiej ma nawet maciupeńkie pęcherzyki lotne, by mógł się nieść jeszcze dalej. Ciekawe jest też to, że każde miejsce ma swój własny pyłkowy podpis.
Jak to?
Gdy spojrzysz na próbkę z danego miejsca pod mikroskopem elektronowym, zobaczysz różne pyłki, które oddadzą charakterystyczny dla tego miejsca zestaw roślin. Na przykład jeśli na kawałku materiału widzisz 40 proc. pyłków tej rośliny, 30 proc. innej, a jeszcze trochę tej i tamtej, dostajesz lokalizację. Tych informacji używa się w medycynie sądowej, to tzw. palinologia kryminalistyczna (palinologia to dziedzina nauki zajmująca się badaniem ziaren pyłku). W sądach na podstawie dowodów palinologicznych skazywano lub uwalniano ludzi, bo można było udowodnić, czy byli lub nie na miejscu przestępstwa.
Jak długo pyłek może przetrwać?
Na materiale – na pewno wytrzyma kilka prań, a jeśli jest z tych czepliwych, to i dłużej. Pyłek w ogóle jest w stanie przetrwać niewyobrażalnie długo – naukowcy wykopują pyłki sprzed setek tysięcy lat i wciąż są całkowicie identyfikowalne. To istotny sposób odkrywania tego, jak wyglądało życie przed epoką lodowcową. Dzięki temu wiemy m.in. że w okolicy Londynu 55 milionów lat temu rosło mnóstwo namorzynów.
Jesteś palinologiem?
Nie zajmuję się tym naukowo, jestem pasjonatem. Dawno temu zacząłem się interesować biologią. Z wykształcenia jestem inżynierem elektronikiem, ale prawdopodobnie więcej czasu spędziłem na studiowaniu botaniki, niż gdybym zabiegał o stopień naukowy. Długie lata zajmowałem się produkcją programów telewizyjnych, głównie dokumentów naukowych dla BBC. Ze względu na moje doświadczenie z technologią i mediami wylądowałem w zarządzie Królewskich Ogrodów Botanicznych Kew, nieopodal których dorastałem.
Co takiego spodobało Ci się w roślinach?
Pociąga mnie, kiedy coś jest wokół nas, ale ukryte. To jak podniesienie pokrywki: nagle widzisz, o rety, to niesamowite! Moi rodzice fascynowali się roślinami. Ojciec był inżynierem, ale studiował też botanikę. Wciągnął mnie i brata w świat roślin przez opowiadanie historii. Często nas nimi karmił. Niektóre oczywiście były smaczne, ale inne dość trujące. Pamiętam, jak opowiadał nam o opium i odciął kawałek makówki, pociekł sok, odrobinę położył nam na języku. Straciłem w nim na chwilę czucie. Pamiętam też taką roślinę doniczkową: difenbachia.
Moja mama miała ją w sypialni. Zabraniała mi dotykać jej wielkich liści.
Można ich dotykać, ale nie powinno się ich jeść. Mój ojciec wziął kawałeczek i włożył nam go do ust. Opowiedział przy tym historię o tym, jak w czasach niewolnictwa w USA wkładano ją do ust niewolnikom jako karę. Sprawia, że całe puchną, nie możesz mówić, to bardzo bolesne. Oczywiście tato dał mi tylko odrobinę, ale mogłem to poczuć. Tę lekcję o niewolnictwie będę zawsze pamiętał. ©
JONATHAN DRORI z wykształcenia jest elektronikiem, z zamiłowania – botanikiem. Popularyzator nauki i edukator, przez dziewięć lat zarządzał Królewskimi Ogrodami Botanicznymi Kew, teraz zasiada w zarządach Ogrodów Botanicznych Cambridge University i The Eden Project – największego lasu równikowego pod kopułami. Autor książki „Around the World in 80 Trees”.
