Na czym polega koewolucja?
Jak to się dzieje, że rośliny wytwarzają mięsiste owoce, które w dodatku są smaczne? W przyrodzie po pierwsze nic nie ginie, a po drugie wszystko dzieje się w jakimś konkretnym celu. Z biologicznego punktu widzenia owoce to organy, w których zawarte są nasiona. Typowy owoc powstaje z zalążni słupka – składa się ze ściany zalążni – z której powstaje owocnia oraz nasiono. Typowe nasiono okrytozalążkowych składa się z trzech części: zarodka (stanowiącego początek nowego pokolenia rośliny), bielma - pełniącego funkcję tkanki odżywczej oraz łupiny nasiennej stanowiącej zabezpieczenie mechaniczne przed uszkodzeniami i wysychaniem. Tak jak zróżnicowany jest świat roślin, tak i zróżnicowane są również ich owoce. Owoce różnią się budową, dzięki czemu wyróżnić możemy owoce pojedyncze, jak występujące u leszczyny orzechy czy jagody występujące u borówek. Oprócz owoców pojedynczych wyróżniamy owoce złożone (np. owoc maliny), a nawet owocostany (np. jagodostan ananasa). Rośliny wyewoluowały do tego, aby skutecznie się rozmnażać. Rośliny okrytonasienne wytworzyły (w zależności od gatunku) szereg przystosowań, aby skutecznie być zapylonymi, a potem wyprodukować nasiona i roznieść je tak, aby wykiełkowały w najdogodniejszym miejscu. W tym przypadku ważne jest zachęcenie np. zwierzęcia do przemieszczenia nasiona lub zwabienia go, aby zechciał przenieść pyłek na inną roślinę. Badacze wskazują, że jednym z najważniejszych czynników kształtujących różnorodność roślin okrytonasiennych było pojawienie się właśnie smacznych, soczystych owoców o atrakcyjnym wyglądzie i zapachu. Jednym z rodzajów ewolucji jest tzw. ewolucja współzależna, czyli koewolucja. Rośliny wytworzyły na przestrzeni milionów lat mechanizmy, które umożliwiają im przedłużenie gatunku o następne pokolenia. Dlatego też, jednym z takich wabików jest smaczna i wartościowa dla zwierząt (w tym również dla człowieka) część owocu pokrywająca nasiona nazywana perykarpem (najczęściej dostrzegana jadalna część owocu). Jest to tak zwana endochoria albo endozoochoria, czyli po prostu zwierzęcosiewność. W wielu przypadkach dodatkowym atutem tego mechanizmu jest też ułatwienie kiełkowania nasion. Podczas trawienia, nasiona w organizmie zwierzęcia nie ulegają uszkodzeniu, a działanie enzymów trawiennych może powodować pęcznienie oraz strawienie części łupiny nasiennej. Po wydaleniu, nasiona zdolne są do kiełkowania, a to zapewnia sukces reprodukcyjny. Zwierzęta również w toku ewolucji dostosowały się do diety bogatej w owoce, a nawet do spożywania wyłącznie samych owoców. Zwierzęta owocożerne mają charakterystyczną budowę uzębienia, wyjątkowych kształtów dzioby, większy żołądek czy dłuższe jelito. W ich przewodzie pokarmowym bardzo często występują specjalne enzymy ułatwiające trawienie tego rodzaju pokarm. Przykładem zwierzęcia owocożernego prosto z naszego podwórka jest kwiczoł. Dieta kwiczołów jesienią i zimą składa się głównie z owoców, np. jałowca, głogu oraz jarzębiny czy jabłek. Co ciekawe, układ pokarmowy kwiczołów dostosował się tak mocno to tego rodzaju diety, że kwas sorbowy występujący w jarzębinie nie stanowi dla niego żadnego problemu i nie jest dla niego niebezpieczny. Oprócz tego typu strategii rozsiewania nasion przez rośliny, istnieje jeszcze wiele przykładów jak te niepozorne organizmy radzą sobie z ich rozsiewaniem.
Jak rzep psiego ogona
To powiedzenie niezwykle trafnie opisuje na czym polega strategia rozsiewania nasion i jak silny on jest w świecie przyrody. Mechanizmów rozsiewania nasion przez rośliny jest naprawdę sporo, o czym zaraz się przekonamy. Sposoby rozsiewania nasion najłatwiej podzielić jest ze względu na działalność rośliny w tym zakresie, jej bierność oraz pasywność. W ten sposób wyodrębnić możemy samosiewność oraz obcosiewność. Samosiewność jest sposobem rozsiewania nasion poprzez roślinę macierzystą – przy wykorzystaniu jej sił i mechanizmów. Jednym z najciekawszych przykładów samosiewności i przemieszczania nasion na duże odległości jest ballochoria, występująca m.in. u niecierpka pospolitego. Po dotknięciu rośliny następuje pęknięcie torebki nasiennej przez mikroeksplozję. Torebka, która zbudowana jest z dwóch ścian – rozciągliwej zewnętrznej oraz włóknistej wewnętrznej pęka, a nasiona są wyrzucane na odległość do nawet sześciu metrów. Kolejnym przykładem samosiewności jest blastochoria, czyli wzrost pędów na długość w oddaleniu od rośliny oraz występująca, np. u jęczmienia herpochoria, czyli wykonywanie przez nasiona ruchów pełzakowatych, dzięki obecności specjalnych włosków i ości (co jest zależne od zmian wilgotności). Z kolei obcosiewność (allochoria) to rozprzestrzenianie się nasion przy użyciu czynników zewnętrznych z wykorzystaniem sił zarówno przyrody ożywionej, jak i nieożywionej. Jednym z takich czynników może być wiatr (anemochoria - wiatrosiewność) albo woda (hydrochoria). Aby roślina mogła skutecznie rozsiać nasiona z wykorzystaniem mechanizmów wiatrosiewności potrzebna jest większa ilość nasion oraz obecność specjalnych struktur występujących przy nasionach. Takie przystosowania morfologiczne występują również u naszych rodzimych gatunków roślin, np. skrzydełka są obecne u klona i lipy, z kolei występowanie puchu to charakterystyczna cecha mniszka lekarskiego ubogacająca niewielkie owoce tej rośliny zwane niełupkami. Wiatrosiewność jest korzystna szczególnie w miejscach o ekstremalnych warunkach, gdzie ograniczona jest liczebność zwierząt rozsiewających nasiona oraz niemożliwe są inne metody rozsiewania nasion. W Polsce, wśród rodzimych gatunków roślin, strategię hydrochorii stosują głównie rośliny wodne i związane ze środowiskiem wodnym. Dobrym przykładem w tym przypadku będzie olsza czarna, której owocem jest wąsko oskrzydlony orzeszek, który dzięki swojej budowie może jednocześnie być przenoszony przez wiatr, jak i unosić się na wodzie. Poza tymi przykładami ogromna grupa roślin rozsiewa swoje nasiona z pomocą innych organizmów. Najciekawszymi z nich jest zoochoria, czyli przenoszenie nasion przez zwierzęta. Wyróżnić możemy epizoochorię i endozoochorię. Pierwsza z nich dotyczy przenoszenia nasion przez zewnętrzne części zwierząt (ich sierść, włosy, pióra czy łuski). Nasiona roślin stosujących tę metodę wyposażone są w specjalne struktury np. w kolce czepne czy haczykowate włoski, a także wytwarzają lepkie substancje powodujące przyklejanie się nasion do zwierzęcia czy człowieka. Epizoochoria dotyczy znanemu wszystkim łopianu oraz przytulii czepnej. Szczególnie uświadamiamy sobie tę strategię, kiedy zarówno my, jak i nasze zwierzaki wejdziemy przypadkowo w łąkę, gdzie znajdują się te gatunki czepialskich roślin. Właśnie od tego mechanizmu rozsiewania nasion wzięło się popularne powiedzenie „przyczepił się jak rzep psiego ogona”. Z kolei zoochoria wewnętrzna polega na przenoszeniu nasion w przewodzie pokarmowym i wydaleniu ich, dzięki czemu kiełkowanie nasion jest znacznie ułatwione. Bardzo ciekawą zależność możemy zaobserwować u jemiołuszki oraz chętnie przez nią zjadanej jemioły. Jemiołuszki zjadając owoce jemioły przyczyniają się do skutecznego rozsiewania i kiełkowania tej świątecznej rośliny. Bardzo ciekawą strategią jest praktykowana przez niektóre ptaki np. sójkę czy ssaki m.in. wiewiórkę pospolitą oraz u gryzoni (m.in. u chomika europejskiego) synzoochoria, polegająca na gromadzeniu zapasów na zimę przez zwierzęta poprzez zakopywanie ich, dzięki czemu łatwiej dochodzi do ich wykiełkowania.
Zadanie współfinansowane z budżetu powiatu krapkowickiego.
Napisz komentarz
Komentarze