Kako roditelji biljaka osiguravaju da im djeca doguraju daleko u životu
Ako ove jeseni idete u berbu jabuka, možda ćete biti privučeni najvećim, najsjajnijim i najaromatičnijim jabukama koje možete pronaći. Stabla jabuka i druge plodonosne biljke razvile su se kako bi proizvele tako ukusno voće s razlogom - kako bi natjerale ljude i divlje životinje da jedu njihov plod i rasprše svoje sjeme.
Nekoliko istraživača u laboratoriju Susan Whitehead, docentice bioloških znanosti na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu, proučavalo je širenje sjemena kako bi razumjelo kako kemikalije utječu na interakcije između voća i životinja koje ih jedu.
U novom članku laboratorij opisuje zamršenosti kemijske ekologije raspršivanja sjemena i kako bi buduće studije mogle rasvijetliti ovu malo poznatu, ali važnu temu.
"Naše razumijevanje kemijske ekologije raspršivanja sjemena još je prilično osnovno. Mnoge kemikalije u voću još nisu opisane, a znamo vrlo malo o funkcijama koje te kemikalije mogu imati", rekla je Annika Nelson, postdoktorandica u laboratoriju Whitehead i autorica rada.
"Postoji toliko istraživačkog potencijala u ovom području i nadam se da će naš rad potaknuti razgovore između kemijskih ekologa i drugih istraživača koji proučavaju raspršivanje sjemena."
Baš kao i ljudi, i biljni roditelji žele da njihovo potomstvo bude uspješno nakon što napuste metaforično gnijezdo. Kako bi imalo najveće šanse za uspjeh, sjeme je potrebno posaditi dalje od roditelja kako bi se smanjila konkurencija za vodu, hranjive tvari i svjetlost. Biljke su, međutim, ukorijenjene u zemlji i često nisu u stanju same raspršiti svoje sjeme. A ako biljke žele da njihovo sjeme dođe daleko u životu, moraju biti kreativne.
Na primjer, neke biljke čine svoje sjeme izrazito ljepljivim pa se prilijepe za prolaznike. Druge biljke, poput javora, stvorile su krila za svoje sjeme tako da mogu kliziti s vjetrom. No, jedan od najčešćih načina za roditeljske biljke da distribuiraju svoje sjeme je putem životinja - i njihovih probavnih sustava.
Biljke koje donose plodove zatvaraju svoje sjeme u privlačan, ukusan plod u nadi da će ga životinje pojesti i isprazniti na novo mjesto. Kako bi privukle potencijalne raspršivače sjemena, biljke koriste kemikalije nazvane sekundarni metaboliti, koje voću daju izrazitu aromu, boju i okus, a mogu poslužiti i kao bitne hranjive tvari za životinje.
Međutim, biljke moraju pažljivo odabrati vrijeme privlačenja. Ako biljke stalno privlače životinje, pojest će sjemenke matične biljke prije nego što budu spremne za odlazak u svijet. Kako bi to izbjegli, neke biljke koriste sekundarne metabolite kako bi obavijestile raspršivače sjemena da je vrijeme da uberu plod.
Sekundarni metaboliti mogu imati odbojni učinak i na raspršivače sjemena. Često biljke proizvode otrovne ili gorke sekundarne metabolite kako bi spriječile životinje da unište njihovo sjeme i da bi se obranile od bolesti.
Biljke moraju biti oprezne. Ovi odbijajući sekundarni metaboliti također mogu spriječiti raspršivače sjemena da pojedu i potpuno rasprše svoje sjeme. U osnovi, biljke moraju uspostaviti pažljivu ravnotežu između privlačenja životinja za distribuciju njihovog sjemena i zaštite njihovog sjemena od životinja ili virusa koji ih mogu napasti i ubiti.
Laboratorij Whitehead pronašao je intrigantan mehanizam raspršivanja sjemena u šumama Kostarike. Biljke Piper sancti-felicis, koje su širokolisni grmovi s jedinstvenim voćnim grozdovima nalik koplju, tjeraju svoje primarne raspršivače sjemena, Seba kratkorepe šišmiše, da pojedu samo pola ploda prije nego što ga ispljunu na tlo.
Whitehead smatra da je kod Seba šišmiša manja vjerojatnost da će završiti s obrokom jer plodovi Piper sancti-felicis sadrže visoku koncentraciju sekundarnih metabolita, što plod čini manje ukusnim. No ostaje pitanje: Zašto biljke Piper sancti-felicis žele da šišmiši pojedu samo polovicu njihovih plodova? Whitehead misli da mravi mogu držati ključ.
"Polupojedeno voće spušteno ispod skloništa šišmiša vrlo brzo otkrivaju i odnose mravi", rekao je Whitehead. "Mravi često konzumiraju samo voćnu pulpu i odbacuju čisto sjeme ispred gnijezda. Mislimo da bi ova druga faza procesa raspršivanja sjemena mogla povećati šanse za preživljavanje sjemena."
Ako prije nije bilo jasno, postoje mnogi odnosi između biljaka, voća, kemikalija i njihovih raspršivača životinja. Prema Nelsonu, postoji toliko mnogo čimbenika koje treba uzeti u obzir u svakom sustavu raspršivanja sjemena da može biti teško mjeriti utjecaj sekundarnih metabolita na uspjeh širenja sjemena biljaka na sustavan način.
Izvor: EurekAlert!