Ubarwienie ostrzegawcze roślin

Porcję informacji naukowych przygotowała dziś Justyna Ryniewicz, doktorantka Wydziału Biologii UW, która zajmuje się biologią zapylania roślin.

Kontakt ze zwierzętami o rzucającym się w oczy ubarwieniu ostrzegawczym (aposematycznym) dla potencjalnych drapieżników oznacza nieprzyjemne konsekwencje, np. sygnalizuje niesmakowitość, nieopłacalność konsumpcji lub ryzyko ukąszenia. Zjawisko to jest dobrze znane i zbadane w świecie zwierząt.

Roślinom poświęcono dużo uwagi w zakresie wykorzystywania barw do wabienia potencjalnych zapylaczy i zwierząt roznoszących nasiona. Znacznie mniej jednak badań dotyczy ostrzegawczego ubarwienia roślin, które posiadają np. ciernie, kolce, bądź są trujące.

Podobnie jak w przypadku zwierząt, w ostrzegawczym ubarwieniu roślin dominują kolory żółte, pomarańczowe, czerwone, brązowe, czarne, białe lub kombinacje tych kolorów.

Dzięki odpowiedniemu zabarwieniu kolorowe ciernie i kolce lub białe i kolorowe plamy na roślinach są lepiej widoczne dla potencjalnych roślinożerców. Spotkać je można np. u przedstawicieli rodziny kaktusowatych (Cactaceae) i rodzajów agawa (Agave), aloes (Aloe) i wilczomleczy (Euphorbia), czy róż (Rosa).

Ponadto rzucające się w oczy ciernie i kolce są korzystne dla roślin, ponieważ zwierzęta roślinożerne pamiętają ten sygnał i unikają ich zjadania. Roślinożercy mogą omijać osobniki charakteryzujące się barwami ostrzegawczymi i zjadać rośliny sąsiednie, ograniczając w ten sposób konkurencję (Lev-Yadun 2001).

Zabarwienie różnych części roślin, nie tylko ostrych cierni i kolców chroni je przed zniszczeniem przez roślinożerców. Przykładem może tu być opóźnione zazielenianie się liści. 

To zjawisko występujące głównie wśród roślin występujących w klimatach tropikalnych. Wartość odżywcza takich młodych liści jest niższa od tych w pełni rozwiniętych (dopiero później wzrasta tam poziom cennych dla rośliny substancji jak chlorofil, azot, czy enzymy). Dlatego czerwonawe liście są mniej cenne dla odżywiających się nimi zwierząt. 

W późniejszej fazie wzrostu, zwłaszcza gdy na liście zaczyna padać światło, błyskawicznie się zazieleniają i twardnieją. Dodatkowo na liściach w kolorach czerwono-brązowych lub jasnych znacznie lepiej widać owady, które dobrze kamuflują się na zielonych liściach, przez co są one łatwiejszym celem do zlokalizowania przez drapieżniki.

Mimikra roślin także służy ochronie przed roślinożercami. Wzory na liściach przypominające odchody zwierząt mogą skutecznie odstraszać roślinożerców. Na przykład liść miodunki plamistej (Pulmonaria officinalis) posiada jasne plamy przypominające ptasie odchody.

Innym przykładem mimikry wśród roślin jest produkcja przez niektóre gatunki męczennicy (Passiflora) pochodzące z Ameryki Środkowej i Południowej liści z żółtymi plamami. W tym przypadku plamy naśladują jaja motyli z podrodziny Heliconiidae, których larwy są wyspecjalizowanymi roślinożercami tej rośliny — chodzi o to, by motyle unikały składania jaj na liściach, które już wyglądają na zajęte, aby oszczędzić swojemu potomstwu niepotrzebnej rywalizacji o zasoby.