Idea metody zapylania w kwiatach roślin produkujących tłuszcz polega na nagradzaniu pszczoły tłuszczem w zamian za zabranie przez nią pyłkowiny.

TŁUSTY SPOSÓB NA OWADA

Agata Pacek

Podobno rośliny nie myślą, nie posiadają też żadnego ze zmysłów, mimo to potrafią budzić zmysły tych, na których im zależy – zapylaczy. Głównym organem roślinnym, który za to odpowiada, jest kwiat – najbarwniejszy, a zarazem najbardziej tajemniczy element rośliny.

Elaiofory epitelialne (strzałki) u Oncidium cheirophorum

Kwiaty potrafią wabić zapylaczy na wiele sposobów. Cel jest jeden – rozmnożyć się, by zwiększyć populację. Niektóre kwiaty są bardzo przebiegłe i stosują wyrafinowane metody wabienia. Powstały one na skutek stopniowych zmian spowodowanych budową i potrzebami swoich zapylaczy. Ewolucja dotyczyła głównie kwiatów, ponieważ to one są prawie całkowicie zależne od zapylaczy. W ten sposób wykształciły się różne systemy zapylania, wyodrębnione na podstawie wielkości, kształtu, barwy oraz nagrody oferowanej zapylaczom.

Młodzi specjaliści

Najliczniejszą rodziną roślin kwiatowych (blisko 30 tys. gatunków) są znane nam wszystkim storczyki, nazywane również orchideami. Mimo tak dużego zróżnicowania gatunkowego są to młode wiekowo rośliny. Szacuje się, że powstały zaledwie 15 mln lat temu, podczas gdy większość roślin kwiatowych liczy sobie ponad 100 mln lat, i nadal trwa proces ich kształtowania. Pomimo tak młodego wieku, z punktu widzenia ewolucji osiągnęły bardzo wysoki stopień specjalizacji, plasując się na szczycie drabiny ewolucyjnej, zwłaszcza w przystosowaniu się do zapylania przez zwierzęta, czyli w tzw. zoogamii. Jak podają naukowcy, około 60 proc. z nich przystosowanych jest do zapylania przez pszczoły lub osy.

Warżka w postaci lądowiska dla owadów

Funkcję lądowiska w kwiecie, na które przylatują zwabione barwą czy zapachem owady, spełnia warżka (labellum) – największy spośród sześciu listków okwiatu. Specyficznym przykładem modyfikacji kształtu nie tylko warżki, ale i całego okwiatu jest dwulistnik (Ophrys) – gatunek storczyka, który ucieka się wręcz do oszustwa w celu zwabienia owada. Imituje on bowiem kształtem i zapachem okwiatu kształty samic i ich feromony, prowokując samce (niektóre trzmiele, osy i pszczoły samotnice) do tzw. pseudokopulacji, podczas której dokonuje się akt kopulacji i zapylenie kwiatu.

Bardziej „tradycyjną” metodą są różne kontrastowe, barwne plamki lub kreski, czasem nawet niewidoczne dla oka człowieka, ale doskonale rozpoznawalne przez oko owada, dla którego są wskaźnikiem drogi do nektaru ukrytego w głębi kwiatu.

Tłuszcz kwiatowy

Nektar jest dla zapylaczy najczęściej oferowaną przez kwiaty nagrodą za wykonaną usługę, czyli zabranie pyłku, który u storczyków „upakowany” jest w masy pyłkowe, tzw. pyłkowiny. Dzięki takiej współpracy pyłkowiny mogą być przenoszone na dalekie odległości i zostawiane na znamieniu słupka innego kwiatu, w wyniku czego dochodzi do zapylenia. Oprócz nektaru, kwiaty storczyków oferują olejki eteryczne, żywice, woski i – co ciekawe – również tłuszcze.

Nie wiedzieć czemu te ostatnie nie znalazły zainteresowania wśród naukowców aż do tej pory, choć pierwsze wzmianki na temat sekrecji tłuszczu w kwiatach pochodzą z roku 1969, kiedy to Stefan Vogel zaprezentował wyniki swoich badań na Międzynarodowym Kongresie Botanicznym w Seattle. Wyspecjalizowane struktury wydzielające ów tłuszcz nazwał elaioforami. Dalsze badania pokazały, że w kwiatach storczyków można spotkać dwa ich rodzaje. Pierwsze, tzw. epitelialne, które stanowi zwarta grupa epidermalnych komórek wydzielniczych, oraz drugie – trichomowe, wyglądem przypominające włoski.

Tłuszcz wytwarzany jest bezpośrednio na powierzchnię epidermy lub gromadzony pod kutykulą, w wyniku czego owady, by dostać się do niego, zdrapują kutykulę, a substancje lipidowe wydostają się na powierzchnię.

Elaiofory typu epitelialnego są najbardziej rozpowszechnione wśród storczyków. Występują u wielu gatunków z rodzaju Oncidium. Szacuje się, że blisko 14 proc. Oncidium ma elaiofory produkujące tłuszcz. Są one rozpoznane jako czerwono żółte, kalusowate, mokre struktury na powierzchni labellum czy dwa owalne gruczoły znajdujące się u nasady warżki i rozmieszczone symetrycznie po obu jej stronach.

Elaiofory trichomowe w postaci włosków wydzielniczych występują w kwiatach niektórych gatunków z rodzaju Disperis, Ornithocephalus, Zygostates, Grobya i Phymatidium. Elaiofory trichomowe składają się z wielu setek do tysięcy gęstych, gruczołowych, świecących się włosków. Są to włoski wydzielnicze jedno lub wielokomórkowe, jednak ilość produkowanego tłuszczu jest tu zawsze niższa od tej w kwiatach z elaioforami epitelialnymi. Substancja lipidowa wydzielana przez kwiaty jest zwykle bezbarwna, czasem żółta.

Bonus w puli nagród

Idea systemu zapylania w kwiatach roślin produkujących tłuszcz polega na nagradzaniu pszczoły tłuszczem w zamian za zabranie przez nią pyłkowiny. Naukowcy twierdzą, że główną zaletą tłuszczu w porównaniu z nektarem jest większa ilość energii w tej samej jednostce wagowej, gdyż tłuszcz kwiatowy jest około 8 razy bogatszy w kalorie w stosunku do tej samej ilości nektaru. To naprowadziło badaczy na kolejny trop. Okazało się bowiem, że tłuszcze mogą zastąpić cukry zawarte w nektarze jako źródło energii dla larw. Zaobserwowano, że wydzielony tłuszcz zbierany jest głównie przez samice pszczół należących do rodziny Apidae i Melittidae. Służy on jako źródło pokarmu dla larw, gdy zmiksowany jest z pyłkiem, również jako jeden z materiałów do konstrukcji czy uszczelnienia gniazda lub nawet jako pokarm dla osobników dorosłych. Do konstruowania gniazd używany jest obok innych materiałów, tj. gleby, piasku, elementów drewna, w zależności od gatunku pszczół.

W odróżnieniu od nektaru, pszczoły nie zbierają substancji tłuszczowych ani nie transportują ich za pomocą aparatu gębowego, ale za pomocą odnóży lub odwłoku, które to pokryte są odpowiednio wyspecjalizowanymi i rozgałęzionymi włoskami. Modyfikacje odnóży pszczół zależą także od położenia elaioforów w kwiecie.

Atraktant kwiatowy w postaci tłuszczu jest zatem bardzo wyrafinowaną metodą wabienia owadów, zwiększającą pulę nagród, jaka może być oferowana przez storczyki w zamian za „powiększanie swojej rodziny”. Ile jest więc jeszcze sposobów na zwabienie zapylacza? Na to pytanie mogą odpowiedzieć chyba tylko same kwiaty.

Niestety, niewiele też wiadomo na temat aktywności i struktury elaioforów, choć prawdą jest, że ostatnimi czasy storczyki przeżywają swoisty „renesans”. Pozostaje więc mieć nadzieję, że naukowcy pójdą w dobrym kierunku i zapiszą puste karty niewiedzy. A może się okaże, że tłuszcz ten jest nieocenionym źródłem substancji chemicznych wykorzystywanych choćby w przemyśle kosmetycznym?