Rośliny toczą między sobą równie bezpardonową walkę o przetrwanie jak zwierzęta
Ogrodnik w starożytnym Rzymie wiedział, że nic nie urośnie pod orzechem czarnym. Po upływie 2 tys. lat wiemy dokładnie, jak daleko sięgają wpływy orzecha. Pomidory posadzone nawet 25 m od tego drzewa zginą. Wiadomo już także, jakiej broni używa orzech. Jego liście, pędy i kora zawierają juglon. Ten barwnik, wymywany wraz z wilgocią do gleby, gromadzi się tam w ilościach toksycznych dla innych gatunków i wyznacza pas martwej ziemi.
Rośliny toczą walkę o przetrwanie równie bezpardonową jak zwierzęta. Za naszymi oknami trwa bój o podstawowe dobra: miejsce do życia, wodę i światło. Żadna forma obrony nie jest równie skuteczna jak atak. Rośliny trzymają sąsiadów z daleka za pomocą broni chemicznej, takiej jak juglon. Zjawisko allelopatii, czyli oddziaływań między roślinami, było znane znacznie wcześniej, niż zaczęli je analizować naukowcy. Wiemy, że poza orzechem do trucicieli zaliczają się m.in. choina kanadyjska, eukaliptus i jastrzębiec kosmaczek.
Barwy wojny
Nawet jesienne barwy liści mogą być przejawem wrogich działań roślin - przekonuje prof. Frank Frey z Colgate University. Wyniesiony ze szkoły pogląd, że feeria kolorów jest symptomem rozpadu, nie sprawdza się w wypadku kilku gatunków klonów i winobluszczu. Ich liście wyróżniają się w masie żółci, pomarańczy i brązów intensywną czerwienią. Ten właśnie kolor nie ujawnia się po rozpadzie chlorofilu w tkankach liści, lecz jest efektem syntezy antocyjanów. Jaki sens ma taki wysiłek tuż przed nastaniem zimy? Inne drzewa spieszą się, by odprowadzić do zdrewniałych części wszystkie wartościowe związki i nie stracić ich bezpowrotnie wraz z liśćmi. To tak jakby część pasażerów z tonącego okrętu zamiast uciekać, zaczęła malować pokład!
Nad wyjaśnieniem tego paradoksu naukowcy głowią się od pięciu lat, od kiedy prof. W.D. Hamilton ogłosił hipotezę, że czerwień jest manifestacją siły. Pokaz ma zrobić wrażenie na owadach szukających na jesieni miejsca na złożenie jaj, z których wiosną wylęgnie się armia żarłocznych szkodników. Krwiście czerwone liście przestrzegają, że skoro w październiku drzewo ma dość sił, by prowadzić kosztowną produkcję, to na wiosnę z nie mniejszą energią będzie się bronić, nasycając swoje tkanki niesmacznymi związkami. Ich liście nie pójdą larwom na zdrowie! Z kolei prof. Frank Frey uważa, że czerwony barwnik to środek do walki z konkurencyjnymi roślinami. Z opadłych liści deszcze wymywają antocyjany do gleby wokół drzewa. Wiosną te związki hamują kiełkowanie i wzrost roślin spoza własnego gatunku!
W cieniu brzozy
Rośliny żyją w bardziej zatłoczonym świecie niż ludzie mieszkający w miejskich molochach. By zapewnić sobie przestrzeń życiową, niektóre wyrastają ponad najbliższych sąsiadów i ich przygniatają. Inne wypuszczają liście tuż przy ziemi, tworząc wokół siebie niewielki krąg, wewnątrz którego nic nie urośnie. Są i takie, które tworzą tak gęstą kopułę liści, że brakuje pod nią światła dla innych. Nie znoszące cienia rośliny, na przykład brzozy, starają się szybko urosnąć. Gdy sąsiedzi brzozy stają się coraz więksi, drzewo przyspiesza wzrost, by ich przewyższyć. O tym, że może się znaleźć w cieniu konkurencji, drzewo wie odpowiednio wcześniej. Wykorzystuje to, że docierające do niego światło dzienne zawiera stałą ilość światła czerwonego i podczerwieni. Ich stosunek pozostaje nie zmieniony, póki nie zakłócą go gęstniejące liście innych drzew. Zawarty w nich chlorofil pochłania czerwień. Zmieniająca się proporcja obu typów światła stanowi dla brzozy sygnał ostrzegawczy o nadciągających rywalach.
Terpeny pustyni
Walka roślin o przetrwanie jest szczególnie ostra na pustyni. Na przykład na pustyni Mojave w Kalifornii dominują niskie krzewy bylicy z gatunku Artemisia tridentata. Strefa śmierci rozciąga się w promieniu dwóch metrów wokół nich, nieco dalej zaczynają nieśmiało wyrastać karłowate rośliny, ale trzeba się oddalić pięć, a nawet osiem metrów od bylicy, by zobaczyć normalnie rozwinięte okazy. Za utrzymywanie tych stref bezpieczeństwa odpowiadają terpeny - związki produkowane w liściach rośliny. Wiele pustynnych krzewów otacza niewidzialny obłok związków chemicznych toksycznych dla innych gatunków! Te substancje wnikają także do gleby wokół roślin i spowalniają lub hamują kiełkowanie nasion konkurencji. Pozostają one w ziemi, póki nie rozłożą ich mikroorganizmy, które uaktywniają się jedynie po deszczu. Na życiodajny opad nasiona mogą czekać nawet kilka lat.
Aksamitka na chwasty
Naukowcy marzą, by wykorzystać chemiczną wojnę roślin na własny użytek. Trwają prace nad uzyskaniem odmian roślin uprawnych, które produkowałyby własne herbicydy. Na obsadzonych nimi polach nie trzeba by stosować chemicznych preparatów chwastobójczych. Rośliny rolnicze to w większości intruzi na cudzym terenie. W efekcie selekcji faworyzującej cechy użytkowe utraciły zdolności konkurencji. Za to chwasty nie straciły nic ze swej agresywnej natury i mogą obniżać plony nawet o 40 proc. Trudno bez herbicydów uzyskać godziwe zbiory, trudno się też uporać z ubocznymi skutkami ich stosowania. W USA istnieje już herbicyd oparty na toksycznych właściwościach australijskiej rośliny Callistemon rigidum. Naukowcy duże nadzieje wiążą też z dobrze znaną w Polsce aksamitką. Ta roślina produkuje alfa-tertienyl, substancję hamującą wzrost innych gatunków. Niestety, nadal za słabo znamy agresywną stronę roślin, by na dużą skalę wykorzystać ją do własnych celów.
Rośliny toczą walkę o przetrwanie równie bezpardonową jak zwierzęta. Za naszymi oknami trwa bój o podstawowe dobra: miejsce do życia, wodę i światło. Żadna forma obrony nie jest równie skuteczna jak atak. Rośliny trzymają sąsiadów z daleka za pomocą broni chemicznej, takiej jak juglon. Zjawisko allelopatii, czyli oddziaływań między roślinami, było znane znacznie wcześniej, niż zaczęli je analizować naukowcy. Wiemy, że poza orzechem do trucicieli zaliczają się m.in. choina kanadyjska, eukaliptus i jastrzębiec kosmaczek.
Barwy wojny
Nawet jesienne barwy liści mogą być przejawem wrogich działań roślin - przekonuje prof. Frank Frey z Colgate University. Wyniesiony ze szkoły pogląd, że feeria kolorów jest symptomem rozpadu, nie sprawdza się w wypadku kilku gatunków klonów i winobluszczu. Ich liście wyróżniają się w masie żółci, pomarańczy i brązów intensywną czerwienią. Ten właśnie kolor nie ujawnia się po rozpadzie chlorofilu w tkankach liści, lecz jest efektem syntezy antocyjanów. Jaki sens ma taki wysiłek tuż przed nastaniem zimy? Inne drzewa spieszą się, by odprowadzić do zdrewniałych części wszystkie wartościowe związki i nie stracić ich bezpowrotnie wraz z liśćmi. To tak jakby część pasażerów z tonącego okrętu zamiast uciekać, zaczęła malować pokład!
Nad wyjaśnieniem tego paradoksu naukowcy głowią się od pięciu lat, od kiedy prof. W.D. Hamilton ogłosił hipotezę, że czerwień jest manifestacją siły. Pokaz ma zrobić wrażenie na owadach szukających na jesieni miejsca na złożenie jaj, z których wiosną wylęgnie się armia żarłocznych szkodników. Krwiście czerwone liście przestrzegają, że skoro w październiku drzewo ma dość sił, by prowadzić kosztowną produkcję, to na wiosnę z nie mniejszą energią będzie się bronić, nasycając swoje tkanki niesmacznymi związkami. Ich liście nie pójdą larwom na zdrowie! Z kolei prof. Frank Frey uważa, że czerwony barwnik to środek do walki z konkurencyjnymi roślinami. Z opadłych liści deszcze wymywają antocyjany do gleby wokół drzewa. Wiosną te związki hamują kiełkowanie i wzrost roślin spoza własnego gatunku!
W cieniu brzozy
Rośliny żyją w bardziej zatłoczonym świecie niż ludzie mieszkający w miejskich molochach. By zapewnić sobie przestrzeń życiową, niektóre wyrastają ponad najbliższych sąsiadów i ich przygniatają. Inne wypuszczają liście tuż przy ziemi, tworząc wokół siebie niewielki krąg, wewnątrz którego nic nie urośnie. Są i takie, które tworzą tak gęstą kopułę liści, że brakuje pod nią światła dla innych. Nie znoszące cienia rośliny, na przykład brzozy, starają się szybko urosnąć. Gdy sąsiedzi brzozy stają się coraz więksi, drzewo przyspiesza wzrost, by ich przewyższyć. O tym, że może się znaleźć w cieniu konkurencji, drzewo wie odpowiednio wcześniej. Wykorzystuje to, że docierające do niego światło dzienne zawiera stałą ilość światła czerwonego i podczerwieni. Ich stosunek pozostaje nie zmieniony, póki nie zakłócą go gęstniejące liście innych drzew. Zawarty w nich chlorofil pochłania czerwień. Zmieniająca się proporcja obu typów światła stanowi dla brzozy sygnał ostrzegawczy o nadciągających rywalach.
Terpeny pustyni
Walka roślin o przetrwanie jest szczególnie ostra na pustyni. Na przykład na pustyni Mojave w Kalifornii dominują niskie krzewy bylicy z gatunku Artemisia tridentata. Strefa śmierci rozciąga się w promieniu dwóch metrów wokół nich, nieco dalej zaczynają nieśmiało wyrastać karłowate rośliny, ale trzeba się oddalić pięć, a nawet osiem metrów od bylicy, by zobaczyć normalnie rozwinięte okazy. Za utrzymywanie tych stref bezpieczeństwa odpowiadają terpeny - związki produkowane w liściach rośliny. Wiele pustynnych krzewów otacza niewidzialny obłok związków chemicznych toksycznych dla innych gatunków! Te substancje wnikają także do gleby wokół roślin i spowalniają lub hamują kiełkowanie nasion konkurencji. Pozostają one w ziemi, póki nie rozłożą ich mikroorganizmy, które uaktywniają się jedynie po deszczu. Na życiodajny opad nasiona mogą czekać nawet kilka lat.
Aksamitka na chwasty
Naukowcy marzą, by wykorzystać chemiczną wojnę roślin na własny użytek. Trwają prace nad uzyskaniem odmian roślin uprawnych, które produkowałyby własne herbicydy. Na obsadzonych nimi polach nie trzeba by stosować chemicznych preparatów chwastobójczych. Rośliny rolnicze to w większości intruzi na cudzym terenie. W efekcie selekcji faworyzującej cechy użytkowe utraciły zdolności konkurencji. Za to chwasty nie straciły nic ze swej agresywnej natury i mogą obniżać plony nawet o 40 proc. Trudno bez herbicydów uzyskać godziwe zbiory, trudno się też uporać z ubocznymi skutkami ich stosowania. W USA istnieje już herbicyd oparty na toksycznych właściwościach australijskiej rośliny Callistemon rigidum. Naukowcy duże nadzieje wiążą też z dobrze znaną w Polsce aksamitką. Ta roślina produkuje alfa-tertienyl, substancję hamującą wzrost innych gatunków. Niestety, nadal za słabo znamy agresywną stronę roślin, by na dużą skalę wykorzystać ją do własnych celów.
Więcej możesz przeczytać w 46/2005 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
