Uzależnione motyle i roślinny wyścig zbrojeń

Wpisany przez inf. PAP

Dom ekologiczny - Eko ogród i rośliny

Dlaczego storczyki chcą upodobnić się do owadów? Oto roślinny "wyścigu zbrojeń".

Dr Anna Szakiel z Zakładu Biochemii Roślin na Wydziale Biologii Uniwersytetu Warszawskiego podczas XIII Festiwalu Nauki w Warszawie wygłosiła wykład poświęcony relacjom między roślinami, zwierzętami i mikroorganizmami.

Jak powiedziała specjalistka, kwiaty niektórych storczyków potrafią upodobnić się do samic wybranych owadów. Mają np. podobny do nich kształt i układ plamek. Takim kamuflażem oszukują samce, które przylatują do nich odbyć gody, co umożliwia zapylenie kwiatów.

"Przez lata wydawało się, że to fałszerstwo opiera się na wyglądzie zewnętrznym. Naśladownictwo jest jednak dużo większe bo zahacza o język chemiczny" - zaznaczyła dr Szakiel.

Storczyki nie tylko wyglądają jak samice owadów, ale przede wszystkim - dzięki wydzielanym odpowiednim feromonom - pachną tak jak one. "Gdy kwiat zostanie już zapylony, storczyk zmienia zapach na odpychający, i tym samym kieruje uwagę samca na kwiaty jeszcze niezapylone" - tłumaczyła prelegentka.

Choć nie zdajemy sobie z tego sprawy, to rośliny porozumiewają się z otaczającym światem przede wszystkim za pomocą wytwarzanych związków chemicznych. Są one w zasadzie skazane na ten rodzaj komunikacji.

Dr Szakiel zauważyła, że związki wytwarzane przez rośliny są bardzo różnorodne. "Kwiaty w jednym aromacie potrafią zsyntetyzować nawet do 300 różnych substancji. Przez to zapachy kwiatowe są bardzo trudne do podrobienia" - powiedziała.

Związków chemicznych i zapachów rośliny nie produkują jednak dla ludzi, zazwyczaj wabią nimi owady. Niektóre kwiaty robią to tak skutecznie, że potrafią uzależniać owady w sposób typowo narkotyczny. "Dodają do zapachu czy nektaru różnego rodzaju substancje halucynogenne. Dlatego uzależnione owady przylatują chętniej na niektóre gatunki roślin" - opisywała specjalistka. Jako przykład podała daturę, która potrafi uzależnić od siebie motyle zwane zawisakami.

Rośliny wydzielają również chemiczne substancje sygnałowe wydzielane z liści np. w sytuacjach zagrożenia.

Prelegentka wyjaśniała, że kiedy na liściu zaczyna żerować gąsienica, wtedy rośliny mogą produkować substancje, które z jednej strony alarmują sąsiednie rośliny, a z drugiej są swoistym wołaniem o pomoc. Cząsteczki sygnałowe trafiają do owadów, które przylatują, by uwolnić roślinę od agresora. Nie kierują się jednak swoimi "szlachetnymi odruchami" lecz - np. drapieżne chrabąszcze - chęcią zjedzenia gąsienicy żerującej na liściach. Sygnał wysyłany przez rośliny jest dla nich cenną informacją.

Przykładem specyficznej relacji jest również afrykańskie drzewo "Leonardoxa africana". Jego młode i jadalne liście wydzielają substancję, którą mieszkające w pobliżu mrówki wykorzystują do dezynfekcji gniazd i syntetyzowania własnych feromonów. "Mrówki patrolują więc młode gałązki tego drzewa i potrafią je obronić nawet przed głodną żyrafą. Stają się one ochroniarzem takiej rośliny" - mówiła dr Szakiel.

Zaznaczyła że tym, czym dla nadziemnej części roślin były owady, dla korzeni roślinnych są mikroorganizmy. Jest to rodzaj partnera, który może albo pomóc, albo zagrozić.

Spora część bakterii aby np. mieć zdolność do ataku chorobotwórczego czy świecenia musi stanowić dużą, dobrze rozwiniętą populację. Gdy takich bakterii jest odpowiednio dużo, zaczynają wysyłać sygnały, które komunikują sąsiednim komórkom: "jest nas dużo, możemy zaatakować".

Ten system bakteryjny podejrzały rośliny, które potrafią oszukać populacje bakterii. Za pomocą korzeni wysyłają sygnały o zdolności do ataku wtedy, kiedy bakterie są jeszcze nieliczne i niezorganizowane. W ten sposób "podpuszczają" je do ataku, bo wczesny atak słabych bakterii jest łatwo pokonać, nawet przy pomocy niewielkiej ilości substancji ochronnych.

Jak dodała dr Szakiel, ludzkie bakterie chorobotwórcze zachowują się podobnie. Być może wkrótce będzie można walczyć z niektórymi ludzkimi bakteriami, wykorzystując obserwacje zachowań bakterii roślinnych.

Specjalistka podkreśliła, że rośliny dysponują całym arsenałem różnych trucizn, które wykorzystują aby bronić się przed wrogami. W dodatku muszą produkować nowe substancje, prowadzą więc specyficzny wyścig zbrojeń.

"Rośliny wytwarzają toksynę, która pierwotnie odstrasza, czy nawet truje wszystkie żerujące na niej gatunki. Po jakimś czasie owady zaczynają te toksynę tolerować, a nawet uczą się ją akumulować, trawić czy wydalać. Wtedy roślina jest zmuszona do wyprodukowania nowej substancji. W ten sposób niektóre rośliny mają w swoim arsenale całe spektrum chemicznych trucizn" - tłumaczyła.

Czasami - z toksyny wyprodukowanej przez roślinę - potrafią zrobić użytek pozostali mieszkańcy danego ekosystemu. Owady akumulują taka truciznę w swoim organizmie i używają jej do odstraszania własnych wrogów. W taki sposób powstają wielopoziomowe zależności, które powstały w wyniku ewolucji organizmów.

PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

agt/

Rozmowy na forum na temat ogrodu - dołącz do dyskusji>

Więcej tematów:

Kapturzyk 

Sadzenie i pielęgnacja bylin

Ubrania dziecięce - prosto z natury czy laboratorium?