Roślinne kły i pazury - Ogród Botaniczny Uniwersytetu Warszawskiego

Roślinne kły i pazury

Jeśli zastanowimy się nad fenomenem roślin to zwykle dochodzimy do wniosku, że ich istnienie napotyka nieporównanie więcej trudności niż tryb życia zwierząt (przynajmniej tych ruchliwych).  Nie poruszają się, nie mogą więc aktywnie poszukiwać pożywienia, nie mogą w cieniu schronić się przed skwarem słońca, nie mogą napić się wody z pobliskiego strumienia, a gdy ten wyschnie powędrować dalej w poszukiwaniu wilgoci.  Co równie ważne nie mogą uciec przed drapieżnikami tak jak szybkonogie zające, czy zaatakować wroga tak jak obdarzone w pazury i kły wilki. 

Często ludzie zadają sobie pytanie dlaczego przy tak silnej konkurencji o pożywienie nie zostały zupełnie wyjedzone przez zwierzęta, co więcej, całkiem dobrze dają sobie radę tworząc często nieprzebyte lasy i zarośla.  Jak to się dzieje, zwarzywszy, że roślinożerców jest tak dużo?  Bo grupę tę tworzą przecież nie tylko poczciwe krowy czy inni przeżuwacze ale także tysiące gatunków owadów – z których wiele bywa równie żarłocznych co powodująca spustoszenie upraw szarańcza.  

Czyżby rośliny były rzeczywiście bezsilne i tylko liczebnością broniły się przed wrogiem?  Na szczęście nie jest tak tragicznie.  Jeśli bowiem przyjrzymy się im bliżej, zobaczymy, że i one nie zostały przez naturę potraktowane po macoszemu.



Drewniane kły i chemiczne pazury


Oczywiście nie mają one takich zębów jak tygrysy i takich samych tygrysich pazurów, ale posiadają inne, równie skuteczne, mechanizmy obronne.  Często także ich arsenał jest bez porównania większy niż możliwości obronne zwierząt.  

Wyliczanie należy chyba zacząć od rozmaitych tworów , których zadaniem jest zniechęcanie pazernych roślinożerców.  Do tej grupy należą rozmaite włoski i szczecinki na powierzchni liści i łodyg.  Nie są one skuteczne w przypadku np. krowy, ale często przydają się na zwierzęta mniejszego kalibru – np. mszyce.  Włoski takie utrudniają dostęp do smakowitej powierzchni liścia, mogą mieć także dodatkowe znaczenie przy ograniczaniu parowania wody – dzięki temu roślina oszczędza jej zapasy w niesprzyjających warunkach.  Włoski, oprócz rozmaitych kształtów, mogą mieć dodatkowe ‘atrakcje’ to znaczy zawierać rozmaite substancje chemiczne, które mają zadanie dodatkowo zniechęcać ewentualnych amatorów zieleniny. 

Pokrzywa zwyczajna (Urtica dioica) fot. Wikipedia

Bywają to związki o zapachu odstraszającym roślinożerców (np. pelargonie) lub takie, które zawierają substancje parzące – z tymi ostatnimi na pewno każdy z nas miał do czynienia ponieważ ich przykładem jest pokrzywa.  Niektóre komórki na powierzchni jej liści mają postać strzykawek, których ‘igły’ zakończone są kulistymi banieczkami.  Kiedy nieostrożne zwierzę dotknie liścia banieczki takie łatwo się odłamują i zostawiają ostry koniec, który wbija się w intruza i aplikuje mu parzącą substancję. 

Na podobnej zasadzie działają wszelkiego rodzaju kolce i ciernie.  Oczywiście są one znacznie większe i nie zawierają trujących substancji, ale w wielu przypadkach skutecznie odstraszają zwierzęta.  Zdarzają się nawet takie sytuacje, że roślina nie posiada żadnego normalnie wykształconego liścia, ponieważ wszystkie uległy przemianie w ciernie – już chyba wszyscy domyślili się, że mowa o kaktusach. 

W tej grupie o dość wyspecjalizowanym trybie życia (zwykle pustynie lub półpustynie) tak przekształcone liście bronią dostępu do zmięśniałej łodygi, która jest prawdziwym rezerwuarem wody.  Innym sposobem mogą być różnego rodzaju włókna drzewne lub ligninowe, które znajdują się w łodygach, liściach czy owocach.  Włókna takie tworzą komórki o wyjątkowo twardych ścianach często dodatkowo impregnowanych np. krzemionką.  Specjały takie są więc dostępne tylko dla niewielkiej grupy zwierząt o wyjątkowo silnych szczękach. 



Wynajęta armia


Okazuje się jednak, że kolce i ciernie nie są przeszkodą dla niektórych zwierząt – drobne owady z łatwością przecisną się między ich niebezpiecznymi ostrzami.  W takich przypadkach rozwiązaniem może być „wynajęcie” armii obrońców.  Taką sytuację znajdziemy np. w przypadku akacji (Acacia cornigera), które do obrony wykorzystują mrówki.  Nie jest to oczywiście usługa bezpłatna – w zamian za strzeżenie liści i pędów drzewa przed innymi owadami i niektórymi kręgowcami (kto ośmieli się zadrzeć z mrówkami? – chyba tylko mrówkojad…) mrówki otrzymują od akacji dogodne warunki mieszkaniowe.  Ich ciernie są puste w środku i doskonale nadają się na mrowisko.  Ponadto akacja na końcach liści wytwarza specjalne bogate w proteiny ciałka, które służą mrówkom jako pożywienie. 



Chemia ponad wszystko


Jeśli zastanowimy się nad metodami ochrony roślin stosowanymi przez człowieka to dojdziemy do wniosku, że najskuteczniejsze są środki chemiczne.  Rośliny doszły do tych samych wniosków znacznie wcześniej.  W trakcie kontaktów z roślinożercami wykształciły specjalne substancje, które działają na owady odstraszająco lub nawet toksycznie.   Mechanizm oddziaływania takich związków jest różny – niektóre grają rolę repelentów i odstraszają amatorów zieleniny zapachem – tak działają m.in. olejki gorczyczne zawarte w liściach różnych krewniaków kapusty czy kumaryny w roślinach baldaszkowatych (te są dodatkowo aktywne w obecności światła słonecznego – patrz: artykuł „Uwaga – barszcz!”).  

Cykoria, Cichorium intybus, Family Asteraceae, fot. Wikipedia

Inne są po prostu niesmaczne – np. gorzkie substancje występujące w soku mlecznym cykorii podróżnika (Cichorium intybus) czy mniszka lekarskiego (Taraxacum officinale).  Rośliny zawierające takie substancje łatwo poznać np. na pastwisku – są omijane przez zwierzęta i bujnie się rozrastają.  Sok mleczny niektórych tropikalnych gatunków wilczomleczy może być skuteczną obroną przed mrówkami tnącymi liście i używającymi ich do karmienia kolonii grzybów hodowanych w mrowiskach. 

Mniszek pospolity, (Taraxacum officinale), fot. Wikipedia


Kolejną grupę związków stanowią już ‘twarde’ trucizny – które mogą spowodować śmierć zwierzęcia lub ciężkie dolegliwości.  Oczywiście produkcja wspomnianych związków jest bardzo kosztowna i rośliny stają przed wyborem – wytwarzać je ciągle w niewielkich ilościach czy uaktywniać produkcję w razie ataku roślinożerców.  Strategie mogą być rozmaite – wiele gatunków wytwarza niewielkie stałe ilości substancji odstraszających i w razie uszkodzenia tkanek szybko przechodzą na produkcję masową.  Inne używające silnych trucizn cyjanowych takich jak kwas pruski nie wytwarzają ich stale ponieważ składniki potrzebne do wyprodukowania tych związków zawarte są w różnych częściach komórki. 

Kiedy dojdzie do uszkodzenia liścia – odpowiednie związki łączą się i następuje synteza trucizny.  Rozmaite bywa także stężenie związków obronnych w różnych częściach rośliny – bywa np. tak, że jest ono szczególnie wysokie w młodych pędach i pączkach kwiatowych, które są wyjątkowo smakowitym kąskiem.


Chyba wszystkie znane gatunki roślin mają jakieś zabezpieczenia przed drapieżnikami – jednak, jeśli przyjrzymy się nawet naszym domowym roślinkom doniczkowym dostrzeżemy, że zawsze znajdzie się ktoś, kto potrafi taką obronę objeść.  Odbywa się to w różny sposób.  Część owadów uodporniła się na niektóre toksyny i potrafi po prostu wydalać szkodliwe związki.  Tak postępują np. niektóre motyle, które potrafią wydalać szkodliwą dla innych gatunków nikotynę.  Niektóre zwierzęta potrafią rozkładać takie substancje na związki, które już nie są trujące – znane są wręcz owady używające trucizn roślinnych do produkcji swoich własnych feromonów!   Inne postępują jeszcze sprytniej!



Nosił wilk razy kilka…  


Znane są zwierzęta, które potrafią gromadzić trucizny roślinne i wykorzystywać je do własnej obrony!  Takim owadem jest np. motyl monarszy (Danaus).  Gąsienice tego motyla żerują na trojeści (Asclepias) i oleandrze (Nerium oleander), które zawierają groźne substancje zwane glikozydami nasercowymi (śmiertelnie trujące także dla człowieka).  Gąsienice jednak potrafią gromadzić te substancje w swoim organizmie – motyl, który następnie powstanie z takiej larwy także będzie więc zawierał te groźne związki i używał ich jako ochrony przed ptakami.  Odbywa się to w ten sposób, że ptak, który skosztuje tak zaopatrzonego motyla uczy się, iż owad jest niesmaczny i nie atakuje następnie innych, podobnych osobników.  Co ciekawe – wykorzystują to inne gatunki, które, choć nie żerują na trojeści upodabniają się do motyli monarszych i w ten sposób oszukują ptaki. 


Z przykładów takich wynika pytanie: dlaczego trojeść nie ‘wymyśli’ innej skuteczniejszej trucizny?  Odpowiedź daje się zwykle zawrzeć w jednym słowie – ekonomia.  Lepiej znosić kilka gatunków uodpornionych owadów powodujących wymierne szkody niż angażować się w drogie poszukiwanie nowych kosztownych związków.  Poza tym problemem może być zapylanie – kto zechce przylecieć do takiego truciciela???  Nie oznacza to oczywiście, że gdyby znacznie więcej owadów zdołało się przystosować do wytwarzanych przez trojeście związków rośliny te nie wykształciłyby alternatywnych metod odstraszania roślinożerców.



Wyścig zbrojeń


To właśnie dosyć znamienne, że wszystkie te przystosowania wywołują kontrprzystosowania.  Zwierzęta w procesie ewolucji ‘uczą’ się jak unieszkodliwiać roślinne trucizny czy też nawet używać ich przeciwko innym zwierzętom.  Rośliny z kolei wytwarzają coraz to inne, skuteczniejsze substancje odstraszające.  W naturze trwa ciągły wyścig zbrojeń: kto wytworzy nową skuteczniejszą broń wygrywa, kto zostaje w tyle – traci..



Ciernie kaktusów i kolce róż

Czy róża ma kolce czy ciernie?  A kaktus albo malina?  Okazuje się, że wcale nie jest to to samo, ponieważ powstawanie jednych i drugich wiąże się z przekształceniem różnych struktur w roślinie.  Kolce są wytworem skórki (epidermy) rośliny.  Przykładem tutaj może być róża  (choć to nieczęsty wypadek w przypadku tzw. mądrości ludowych, ale okazuje się, że powiedzenie „Nie ma róży bez kolców” jest prawdziwe także z naukowego punktu widzenia).  

Ciernie robinii, fot. Wikipedia


Zupełnie inaczej rzecz ma się z cierniami – powstają one z przekształcenia rozmaitych organów rośliny.  Mogą to być przylistki, przekształcone liście – za przykład niech posłużą nam kaktusy (tak, tak to wcale nie kolce ale ciernie!) lub całe pędy jak np. u śliwy tarniny (Prunus spinosa) czy glediczii trójcierniowej (Gleditschia triacanthos). 

Naszym rozmówcą jest dyrektor Ogrodu Botanicznego UW, prof. dr hab. Marcin Zych – biolog, badacz ewolucjonista, etnobotanik, od lat zajmujący się skomplikowanymi relacjami roślin z zapylaczami. Więcej →

Ogród Botaniczny
Uniwersytetu Warszawskiego
Zielona oaza w sercu wielkiego miasta!

Zapraszamy do
czterech szklarni Ogrodu,
które w sezonie zimowym są dostępne
w weekendy i święta w godzinach 11.00 – 16.00 (kasy są czynne do 15.20)


W każdą sobotę i niedzielę o godz. 13.00
zapraszamy na
spacery z edukatorami!

Szklarnie
Las tropikalny w centrum Warszawy

SZKLARNIE są dostępne
w weekendy i święta
w godzinach 11.00 – 16.00 (ostatnie wejście o 15.20)

Bilety są dostępne na miejscu, w kasach do 15.20
oraz na stronie kupbilet.pl

Zajęcia z edukatorami
dla grup zorganizowanych
Zapisy → wycieczki.ogrod@uw.edu.pl

Magiczny Botaniczny
Czarujący zimowy Ogród Lumagica

To już piąta edycja wystawy iluminacji
w Ogrodzie Botanicznym UW.

Zapraszamy!

Wystawa jest czynna codziennie
(oprócz śród)w godz. 16.00 – 21.00
z wyjątkiem 24 i 31 grudnia.

Bilety są dostępne na miejscu
oraz na stronie lumagica.pl
Realizowane projekty z Funduszy Europejskich

Używamy plików cookie, aby poprawić komfort korzystania z naszej witryny. Przeglądając tę stronę, zgadzasz się na używanie przez nas plików cookie.

Więcej Akceptuję