Bioróżnorodność w mieście. Czy świadome rozprzestrzenianie "chwastów" w miastach jest nowym sposobem rozprzestrzeniania się roślin? Nowym rodzajem antropochorii? |
To będzie opowieść biologiczna ale z głębszym podtekstem filozoficznym, dotyczącym nauki i stosowanych terminów w języku nauki. Możesz przeczytać dwuwarstwowo. Jedną warstwę, albo drugą, tę głębszą i mniej widoczną. Albo obie na raz.
Kto stoi w miejscu ten się cofa, kto się nie rozprzestrzenia, ten ginie. Tak można sparafrazować myśl z książki Alicja w Krainie Czarów w odniesieniu do pytania jak rozprzestrzeniają się rośliny (lub organizmy żywe w ogólności). W niniejszym tekście skupimy* się na roślinach, które uważamy za organizmy osiadłe, nieruchome, więc jak mogłyby się rozprzestrzeniać?
Najprościej przez wzrost na wielkość. Zwykły rozrost organizmu. Ale nie da się rosnąć nieustannie bo zmieniają się warunki fizyczne. Rosnąca komórka zwiększa swoją długość liniowo, powierzchnia rośnie już do kwadratu a objętość do sześcianu. Zmienia się zatem stosunek powierzchni do objętości, co stwarza nowe problemy z wymianą substancji przez błonę komórkową. Albo więc nastąpi reorganizacja struktury i pojawią się nowe „organy” albo komórka podzieli się dna dwie potomne. Te z kolei mogą się od siebie oddalić (samodzielnie lub przez czynniki zewnętrzne, np. ruch wody) lub pozostać w kontakcie, tworząc agregacje, cenobia i kolonie a w ewolucyjnym sensie organizm wielokomórkowy.
Podobnie przez rozrost rozprzestrzeniają się wielokomórkowe rośliny. Nie tylko zwiększają swoją wielkość w szerz i w górę, ale poprzez rozłogi, kłącza itp. powolnie opanowują teren. Czy jest to jeden osobnik czy kolonia? Botanicy stworzyli termin polikormon. Poszczególne pędy mogą się usamodzielnić lub pozostawać w związku z innymi pędami (rametami). Największy znany obecnie polikormon ma nawę Pando. Pando to las genetycznie identycznych drzew topoli osikowej (Populus tremuloides). Pando jest uznawany za jeden z najstarszych organizmów obecnie żyjących na naszej planecie (szacuje się, że liczy 80 000 lat, więcej niż życie poszczególnych drzew-kormonów). Podobnie my, jako organizm wielokomórkowy, wiek liczymy dla organizmu a nie poszczególnych naszych komórek. Te ostatnie mogą żyć krótko i nieustannie się wymieniać.
Pando składa się z około 47 tysięcy pojedynczych drzew o takim samym materiale genetycznym, lecz połączonych z innymi poprzez skomplikowany system korzeniowy. W sumie Pando waży ok. 6 tys. ton, co czyni go największym pojedynczym organizmem na Ziemi. Zajmuje powierzchnię ponad 40 hektarów. Obszarem przewyższa go tylko pewna opieńka (grzyb) o bardzo rozległej grzybni - blisko 9 km2. Grzybnia tej opieńki pasożytuje (lub wchodzi w ścisłą relację z wieloma drzewami). Ten osobnik (?) a na pewno organizm, znaleziony w USA w Górach Błękitnych w stanie Oregon, rozrasta się od 2 400 lat. Grzyb nie jest rośliną ale jak roślina prowadzi osiadły tryb życia. Grzyby mają podobne do roślin problemy do rozwiązania w związku z rozprzestrzenianiem się.
Polikormon, rozrastający i dzielący się na samodzielne jednostki (wg. Krystyna Falińska, Osobnik, populacja, fitocenoza. PWN, Warszawa 1980) |
Ale wróćmy do pojęcia polikormon, funkcjonującego na gruncie botaniki. „Polikormon– struktura roślinna składająca się z wielu potencjalnych osobników strukturalnych (ramet), które są połączone żywymi stolonami (rozłogami lub kłączami).” Biologia wymyka się tradycyjnym terminom. Bo czymże jest polikormon? Klonem organizmów, organizmem, kolonią? Może populacją? Próżno szukać sztywnych granic między osobnikiem, organizmem, populacją i ekosystemem. Pojęcie polikormonu dobrze oddaje istotę sprawy. Czy jest osobnikiem genetycznym? A jak odnieść to do bakterii i jednokomórkowych eukariontów, rozmnażających się przez podział? Też są przecież klonami. Podobnie jak zwierzęta rozmnażające się (choć lepiej nazywać ten proces pomnażaniem w ujęciu profesora Bohra) przez partenogenezę? Czy inwazyjny rak marmurkowy, rozmnażający się u nas przez partenogenezę to populacja czy swoisty „polikormon”?
Każdy moduł polikormonu może żyć samodzielnie, jeśli zostanie przerwana łączność z resztą „organizmu”. A czyż rośliny za pomocą korzeni i grzybów nie tworzą mniej lub bardziej zintegrowanej sieci? Zatem polikormon to osobnik, kolonia czy sieć wielu osobników? A może populacja lub część populacji? W biologii jest jeszcze wiele do uporządkowania. Zgromadziliśmy już wiele obserwacji, faktów, które ciągle czekają na pełne uporządkowanie i syntetyczne opisanie wzorców ogólnych. Nauka rozwija się nie tylko przez gromadzenie faktów lecz także przez tworzenie teorii i systemu powiązanych pojęć. Zatem obserwacja i rozmyślanie z poszukiwaniem jak najprostszego i uniwersalnego wzorca. Każdy może się włączyć ze swoimi pomysłami i przemyśleniami.
Polikormon (wg. Krystyna Falińska, Ekologia roślin. Wyd. Naukowe PWN, Warszaw 1996) |
Są jeszcze inne terminy, powstałe w biologii, dla opisywanie wspólnotowej złożoności i skutków wzrostu czy pomnażania. Nas przykład cenobium czyli zbiór spokrewnionych komórek, powstałych z jednej komórki macierzystej, połączonych żelową substancją lub otoczonych wspólną ścianą (ścianą komórki macierzystej). Cenobium może być w kształcie nici (niektóre glony). Termin stosowany w fykologii, czyli w odniesieniu do glonów. Sam termin "glony" ma obecnie znaczenie ekologiczne a nie systematyczne, bo to zarówno zróżnicowane eukarionty jak i prokarionty (sinice). Zmiany systematyczne wyniknęły z dostrzeżonych różnic biologicznych. Następstwem zmian systematycznych są mniejsze lub większe rewolucje terminologiczne. A utrudnieniem jest fakt, że równocześnie w użyciu są nowsze i starsze terminy. Kiedyś za rośliny uważano także grzyby, eukariotyczne glony jak i bakterie. Zamiana terminu flora bakteryjna na mikrobiota jelitowa zajmuje już kilka dziesięcioleci. I jeszcze się nie zakończyła.
Jest jeszcze termin agregat, czyli skupienie komórek, które początkowo funkcjonowały osobno, po czym łączą się tracąc częściowo samodzielność, np. przez odrzucenie wici. Agregaty spotykamy u niektórych glonów.
I w końcu termin kolonia. Kolonia glonów, w której komórki tworzą funkcjonalną całość tak, że śmierć pojedynczej komórki narusza funkcjonowanie całej kolonii. Zauważa się więc kolejny, ewolucyjny krok w kierunku organizmu wielokomórkowego. Analogiczne procesy zaobserwować możemy w świecie zwierząt.
Wróćmy do rozprzestrzeniania się roślin. Poza zwykłym wzrostem, rośliny (choć nie tylko one) mogą rozprzestrzeniać się „skokami”, bez zachowania ciągłości organizmu. A więc przez różnego rodzaju samodzielne propagule: przez wyspecjalizowane zarodniki i nasiona lub inne specjalne struktury takiej jak urwistki. Niczym wiriony wirusów (czytaj więcej na ten temat). A więc sposób powstały już na bardzo wczesnych etapach życia. Ten "skokowy” sposób wiąże się z przystosowaniami do czasowo niekorzystnych cech środowiska. Służy zarówno jako przetrwanie (przeczekanie) w jednym miejscu jak i do podróżowania (dyspersja).
Rośliny się w zasadzie nie poruszą (choć są wyjątki). A jeśli tak, to jakie siły przyrody rośliny wykorzystują do rozprzestrzeniania się? Te, które są dostępne na Ziemi a się poruszają: ruchy atmosfery, ruchy wody, ruchy innych organizmów, w tym człowieka. Swoiste podwieszanie się jako pasażer na gapę. Oraz przez samodzielne ruchy. Ewolucja przystosowań jest olbrzymia. Bo kto stoi w miejscu, ten się cofa. Przy ciągle zmieniającym się środowisku (niejako uciekającym) trzeba się rozprzestrzeniać by przetrwać.
W nauce stosuje się różnorodne terminy opisujące zjawiska, w tym rozprzestrzeniania się. Jedno słowo zamiast długich wyjaśnień (problemem bywa to, że ten sam termin czasem bywa inaczej rozumiany przez różnych autorów). Precyzja i jednocześnie oszczędność. Taka jest funkcja języka. W odniesieniu do rozprzestrzenia się roślin stosuje się różnorodne, zachodzące na siebie klasyfikacje i terminy naukowe z końcówką -choria dla procesu i -chory dla roślin, np. anemochoria i anemochory. Terminologia nie musi być spójna (by była użyteczna), bo pojęcia tworzone są dla określonych potrzeb i w różnym czasie.
Ze względu na sposób rozsiewania wyróżnia się: różne słowa zwięźle opisujące zjawiska. Zacznijmy od autochorii i allochorii czyli samosiewności i cudzosiewności (jedno z kryteriów klasyfikacji).
Autochoria (samosiewność) występuje wtedy, gdy rośliny rozprzestrzeniają nasiona lub zarodniki samoczynnie (np. przez odrzut tak jak np. niecierpek). W samosiewności możemy wyróżnić blastochorię, ballochorię i herpochorię. Ale czy barochoria zaliczana powinna być do samosiewności czy allochorii? Bo przecież można uznać, że wykorzystuje zewnętrzną (w stosunku do rośliny) grawitację. To przykład jeden z wielu, gdy różne systemy (kryteria) klasyfikacji próbuje się scalić w jeden. Klasyfikacja względem klas abstrakcji nie musi się w pełni pokrywać z klasami dyskrecji. Stąd biorą się liczne spory różnych ortodoksyjnych „nauczycieli-sędziów”, narzucających jeden sposób interpretowania biologicznej rzeczywistości. Czysto formalny i literalnie trzymający się wybranych podręczników. Ale koniec dygresji, wracamy do rozprzestrzeniania się roślin.
Blastochoria polega na wzroście pędów, leżących na ziemi, które wydłużając się, przenoszą (przesuwają) kwiaty, owoce i nasiona. W jakimś stopniu jest to połączenie rozmnażania wegetatywnego przez wzrost i rozrost polikormonów z rozmnażaniem płciowym i tworzeniem nasion. Znowu zachodzące na siebie różne systemy porządkowania obserwowanych zjawisk. W blastochorii diaspory przenoszone są samodzielnie przez roślinę przez rozrastający się pęd. Ale jeśli jest to kwiat niezapłodniony, trudno uznać, że przemieszczana jest diaspora. W efekcie nasiono znajdzie się w pewnej odległości od rośliny macierzystej. Ale czy w odległości od bądź co bądź polikormonu? Czy takie nasiono zawędruje dalej niż dotrze część polikormonu? Jak widzicie dla dociekliwego umysłu nic nie jest proste i jednoznaczne. Wkuwanie definicji nie zastąpi krytycznego myślenia.
Blastochoria występuje np. u truskawki. Rdest ptasi przenosi w blastochoryczny sposób nasiona do 2 m od rośliny macierzystej. Niektórzy blastochorię widzą w podziemnym rozroście kłączy u trzciny. Ale tu nie ma przesuwania kwiatów czy nasion, pojawiających się na pędzie. To raczej typowy rozrost polikormonu,
Ballochoria to sposób rozsiewania nasion lub zarodników za pomocą mechanizmów eksplozyjnych (balistycznych). Rośliny wykształciły wiele różnych mechanizmów, np. naprężeń różnych struktur, które przy dotyku powodują odrzut nasion. Tak jest np. u niecierpka, gdzie potrącona dojrzała torebka pęka, wyrzucając nasiona na odległość 3-6 m. Z kolei nasiona szczawika zajęczego wyrzucane są z rozsadzanej ciśnieniem torebki i dolecieć mogą na odległość 2-3 m od tej malutkiej rośliny.
Jeszcze inny mechanizm obserwujemy u tryskawca (sama nazwa już wiele mówi). W owocach tryskawca miękisz jest silnie uwodniony i odznacza się dużym turgorem. Gdy owoc upada na ziemię, w miejscu, gdzie przytwierdzona była szypułka (najsłabsze ogniwo, najcieńsza skórka), pod ciśnieniem wydostaje się płyn z nasionami. W ten sposób nasiona mogą być rozprzestrzeniane do 13 metrów. Ballochorię obserwujemy także u niektórych paprotników w rozsiewaniu zarodników. A także u grzybów. Zarodniki takich grzybów nazywana są nawet blastosporami. Grzyby z rzędu owadomorkowców wyrzucają lepkie zarodniki, które trafiając w owada przyklejają się do niego i dokonują infekcji. Tu jest oczywiście połączenie z zoochorią, bo owad się porusza i przenosi wraz ze sobą grzyba owadomorka w jeszcze inne miejsce. Dużo dalej niż grzyb potrafi „strzelić” swoimi zarodnikami. Tak, rzeczywistość biologiczna jest złożona i wielowymiarowa.
Herpochoria to rozprzestrzenianie się diaspor na skutek wykonywania ruchów pełzających. Jak część rośliny, np. nasiono, może pełzać? Ano może, gdyż niektóre nasiona wyposażone są różne włoski lub podłużne struktury, wykonujące ruchy pod wpływem zmian wilgotności (zmiana kształtu tych struktur) i w ten sposób przesuwające diasporę po podłożu. Wolno ale jednak przesuwa się samoczynnie. Herpochorię wykazuje np. jęczmień i szczotlicha. Diaspory niektórych roślin (np. iglicy i ostnicy) mają zgięte ości, skręcone śrubowato pod zgięciem. Pod wpływem zmian wilgotności te fragmenty wykonują ruchy higroskopijne, skręcając się i rozkręcając (a więc naprzemiennie skracając się i wydłużając się). I tak przesuwają się po podłożu lub wkręcają część nasiona w podłoże. Dwa w jednym – wędrowanie i zagłębianie się w glebie by się zakotwiczyć i ułatwić kiełkowanie a potem wzrost.
Pora na problematyczną barochorię (problematyczną, bo czy zaliczyć ją to autochorii czy allochorii?). Barochoria występuje wtedy, gdy rośliny rozprzestrzeniają się tylko pod wpływem grawitacji. Nasiona nie mają wyraźnych, innych przystosowań. Po prostu spadają z rośliny macierzystej. Spadająca diaspora może się odbić i potoczyć dalej, może zadziałać także wiatr i nieco dalej przenieść. A zatem działa grawitacja, odbicia, ruchy atmosfery i czasem także ruchy wody (np. w czasie ulewnego deszczu). Nic w przyrodzie nie jest proste i jednowymiarowe.
Druga klasa mechanizmów w rozprzestrzenianiu się diaspor u roślin (choć nie tylko u nich) to allochoria czyli obcosiewność. Występuje wtedy, gdy w rozsiewaniu roślina wykorzystuje czynniki zewnętrzne takie jak wiatr, woda, zwierzęta czy człowiek.
Anemochoria (wiatrosiewność) to rozsiewanie nasion czy zarodników przez wiatr (ruchy atmosfery). Wiatr jest prawie zawsze dostępny dla roślin czy grzybów lądowych. Anemochoria jest chyba najbardziej pierwotnym sposobem rozsiewania diaspor u organizmów lądowych (jeśli nie liczyć archaicznej hydrochorii). Jest bardzo rozpowszechnionym sposobem, szczególnie wśród roślin i grzybów rosnących w górach, na stepach, pustyniach, na sawannie i na wyspach. Czyli tam, gdzie nie ma za wiele mobilnych i użytecznych zwierząt. Umożliwia rozprzestrzenianie się grzybów i roślin na duże odległości, nawet na setki kilometrów. Mała dygresja: anemochoria nie dotyczy wiatropylności, bo ta ostatnia wiąże się z zapłodnieniem i przenoszeniem pyłku przez wiatr a nie nasion czy zarodników.
Rośliny wiatrosiewne wytwarzają przeważnie bardzo wiele nasion, ale małych a więc lekkich (np. storczyki). Małe rozmiary i lekkość umożliwiają przenoszenie przez wiatr. Dodatkowo mogą wytwarzać specjalne struktury, ułatwiające unoszenie się w powietrzu niczym balony i spadochrony. Nasiona lub owoce z nasionami lub zarodniki mają specjalne aparaty lotne, umożliwiające długie utrzymywanie się w powietrzu, takie jak puch (np. u mniszka, ostu, podbiału) lub skrzydełka (np. u lipy, sosny, klonu). Niektóre rośliny posiadają specjalne mechanizmy, takie jak kołysanie pędów z nasionami, wprawiane w ruch przez wiatr, które ułatwiają wydostanie się nasion podczas wietrznej pogody. Żeby roślina uwolniła nasiona (lub zarodniki) w najbardziej odpowiednim momencie. A więc wtedy, gdy wieje wiatr. Jeszcze inne rośliny całe wędrują, odrywają się od podłoża i są toczone przez wiatr, wraz z nasionami. Przykładem może być mikołajek polny czy pustynne lub stepowe biegacze.
Hydrochoria to mechanizm roznoszenia zarodników i nasion przez wodę. Ułatwiają niewielkie rozmiary lub specjalne przystosowania, ułatwiające długie utrzymywanie się na powierzchni wody (np. kotewka orzech wodny). Przykładem mogą być palmy kokosowe, których nasiona mogą przepłynąć setki i tysiące kilomentrów z jednej wyspy na drugą.
Wróćmy do rozprzestrzeniania się roślin. Poza zwykłym wzrostem, rośliny (choć nie tylko one) mogą rozprzestrzeniać się „skokami”, bez zachowania ciągłości organizmu. A więc przez różnego rodzaju samodzielne propagule: przez wyspecjalizowane zarodniki i nasiona lub inne specjalne struktury takiej jak urwistki. Niczym wiriony wirusów (czytaj więcej na ten temat). A więc sposób powstały już na bardzo wczesnych etapach życia. Ten "skokowy” sposób wiąże się z przystosowaniami do czasowo niekorzystnych cech środowiska. Służy zarówno jako przetrwanie (przeczekanie) w jednym miejscu jak i do podróżowania (dyspersja).
Rośliny się w zasadzie nie poruszą (choć są wyjątki). A jeśli tak, to jakie siły przyrody rośliny wykorzystują do rozprzestrzeniania się? Te, które są dostępne na Ziemi a się poruszają: ruchy atmosfery, ruchy wody, ruchy innych organizmów, w tym człowieka. Swoiste podwieszanie się jako pasażer na gapę. Oraz przez samodzielne ruchy. Ewolucja przystosowań jest olbrzymia. Bo kto stoi w miejscu, ten się cofa. Przy ciągle zmieniającym się środowisku (niejako uciekającym) trzeba się rozprzestrzeniać by przetrwać.
W nauce stosuje się różnorodne terminy opisujące zjawiska, w tym rozprzestrzeniania się. Jedno słowo zamiast długich wyjaśnień (problemem bywa to, że ten sam termin czasem bywa inaczej rozumiany przez różnych autorów). Precyzja i jednocześnie oszczędność. Taka jest funkcja języka. W odniesieniu do rozprzestrzenia się roślin stosuje się różnorodne, zachodzące na siebie klasyfikacje i terminy naukowe z końcówką -choria dla procesu i -chory dla roślin, np. anemochoria i anemochory. Terminologia nie musi być spójna (by była użyteczna), bo pojęcia tworzone są dla określonych potrzeb i w różnym czasie.
Ze względu na sposób rozsiewania wyróżnia się: różne słowa zwięźle opisujące zjawiska. Zacznijmy od autochorii i allochorii czyli samosiewności i cudzosiewności (jedno z kryteriów klasyfikacji).
Autochoria (samosiewność) występuje wtedy, gdy rośliny rozprzestrzeniają nasiona lub zarodniki samoczynnie (np. przez odrzut tak jak np. niecierpek). W samosiewności możemy wyróżnić blastochorię, ballochorię i herpochorię. Ale czy barochoria zaliczana powinna być do samosiewności czy allochorii? Bo przecież można uznać, że wykorzystuje zewnętrzną (w stosunku do rośliny) grawitację. To przykład jeden z wielu, gdy różne systemy (kryteria) klasyfikacji próbuje się scalić w jeden. Klasyfikacja względem klas abstrakcji nie musi się w pełni pokrywać z klasami dyskrecji. Stąd biorą się liczne spory różnych ortodoksyjnych „nauczycieli-sędziów”, narzucających jeden sposób interpretowania biologicznej rzeczywistości. Czysto formalny i literalnie trzymający się wybranych podręczników. Ale koniec dygresji, wracamy do rozprzestrzeniania się roślin.
Blastochoria polega na wzroście pędów, leżących na ziemi, które wydłużając się, przenoszą (przesuwają) kwiaty, owoce i nasiona. W jakimś stopniu jest to połączenie rozmnażania wegetatywnego przez wzrost i rozrost polikormonów z rozmnażaniem płciowym i tworzeniem nasion. Znowu zachodzące na siebie różne systemy porządkowania obserwowanych zjawisk. W blastochorii diaspory przenoszone są samodzielnie przez roślinę przez rozrastający się pęd. Ale jeśli jest to kwiat niezapłodniony, trudno uznać, że przemieszczana jest diaspora. W efekcie nasiono znajdzie się w pewnej odległości od rośliny macierzystej. Ale czy w odległości od bądź co bądź polikormonu? Czy takie nasiono zawędruje dalej niż dotrze część polikormonu? Jak widzicie dla dociekliwego umysłu nic nie jest proste i jednoznaczne. Wkuwanie definicji nie zastąpi krytycznego myślenia.
Blastochoria występuje np. u truskawki. Rdest ptasi przenosi w blastochoryczny sposób nasiona do 2 m od rośliny macierzystej. Niektórzy blastochorię widzą w podziemnym rozroście kłączy u trzciny. Ale tu nie ma przesuwania kwiatów czy nasion, pojawiających się na pędzie. To raczej typowy rozrost polikormonu,
Ballochoria to sposób rozsiewania nasion lub zarodników za pomocą mechanizmów eksplozyjnych (balistycznych). Rośliny wykształciły wiele różnych mechanizmów, np. naprężeń różnych struktur, które przy dotyku powodują odrzut nasion. Tak jest np. u niecierpka, gdzie potrącona dojrzała torebka pęka, wyrzucając nasiona na odległość 3-6 m. Z kolei nasiona szczawika zajęczego wyrzucane są z rozsadzanej ciśnieniem torebki i dolecieć mogą na odległość 2-3 m od tej malutkiej rośliny.
Jeszcze inny mechanizm obserwujemy u tryskawca (sama nazwa już wiele mówi). W owocach tryskawca miękisz jest silnie uwodniony i odznacza się dużym turgorem. Gdy owoc upada na ziemię, w miejscu, gdzie przytwierdzona była szypułka (najsłabsze ogniwo, najcieńsza skórka), pod ciśnieniem wydostaje się płyn z nasionami. W ten sposób nasiona mogą być rozprzestrzeniane do 13 metrów. Ballochorię obserwujemy także u niektórych paprotników w rozsiewaniu zarodników. A także u grzybów. Zarodniki takich grzybów nazywana są nawet blastosporami. Grzyby z rzędu owadomorkowców wyrzucają lepkie zarodniki, które trafiając w owada przyklejają się do niego i dokonują infekcji. Tu jest oczywiście połączenie z zoochorią, bo owad się porusza i przenosi wraz ze sobą grzyba owadomorka w jeszcze inne miejsce. Dużo dalej niż grzyb potrafi „strzelić” swoimi zarodnikami. Tak, rzeczywistość biologiczna jest złożona i wielowymiarowa.
Herpochoria to rozprzestrzenianie się diaspor na skutek wykonywania ruchów pełzających. Jak część rośliny, np. nasiono, może pełzać? Ano może, gdyż niektóre nasiona wyposażone są różne włoski lub podłużne struktury, wykonujące ruchy pod wpływem zmian wilgotności (zmiana kształtu tych struktur) i w ten sposób przesuwające diasporę po podłożu. Wolno ale jednak przesuwa się samoczynnie. Herpochorię wykazuje np. jęczmień i szczotlicha. Diaspory niektórych roślin (np. iglicy i ostnicy) mają zgięte ości, skręcone śrubowato pod zgięciem. Pod wpływem zmian wilgotności te fragmenty wykonują ruchy higroskopijne, skręcając się i rozkręcając (a więc naprzemiennie skracając się i wydłużając się). I tak przesuwają się po podłożu lub wkręcają część nasiona w podłoże. Dwa w jednym – wędrowanie i zagłębianie się w glebie by się zakotwiczyć i ułatwić kiełkowanie a potem wzrost.
Pora na problematyczną barochorię (problematyczną, bo czy zaliczyć ją to autochorii czy allochorii?). Barochoria występuje wtedy, gdy rośliny rozprzestrzeniają się tylko pod wpływem grawitacji. Nasiona nie mają wyraźnych, innych przystosowań. Po prostu spadają z rośliny macierzystej. Spadająca diaspora może się odbić i potoczyć dalej, może zadziałać także wiatr i nieco dalej przenieść. A zatem działa grawitacja, odbicia, ruchy atmosfery i czasem także ruchy wody (np. w czasie ulewnego deszczu). Nic w przyrodzie nie jest proste i jednowymiarowe.
Druga klasa mechanizmów w rozprzestrzenianiu się diaspor u roślin (choć nie tylko u nich) to allochoria czyli obcosiewność. Występuje wtedy, gdy w rozsiewaniu roślina wykorzystuje czynniki zewnętrzne takie jak wiatr, woda, zwierzęta czy człowiek.
Anemochoria (wiatrosiewność) to rozsiewanie nasion czy zarodników przez wiatr (ruchy atmosfery). Wiatr jest prawie zawsze dostępny dla roślin czy grzybów lądowych. Anemochoria jest chyba najbardziej pierwotnym sposobem rozsiewania diaspor u organizmów lądowych (jeśli nie liczyć archaicznej hydrochorii). Jest bardzo rozpowszechnionym sposobem, szczególnie wśród roślin i grzybów rosnących w górach, na stepach, pustyniach, na sawannie i na wyspach. Czyli tam, gdzie nie ma za wiele mobilnych i użytecznych zwierząt. Umożliwia rozprzestrzenianie się grzybów i roślin na duże odległości, nawet na setki kilometrów. Mała dygresja: anemochoria nie dotyczy wiatropylności, bo ta ostatnia wiąże się z zapłodnieniem i przenoszeniem pyłku przez wiatr a nie nasion czy zarodników.
Rośliny wiatrosiewne wytwarzają przeważnie bardzo wiele nasion, ale małych a więc lekkich (np. storczyki). Małe rozmiary i lekkość umożliwiają przenoszenie przez wiatr. Dodatkowo mogą wytwarzać specjalne struktury, ułatwiające unoszenie się w powietrzu niczym balony i spadochrony. Nasiona lub owoce z nasionami lub zarodniki mają specjalne aparaty lotne, umożliwiające długie utrzymywanie się w powietrzu, takie jak puch (np. u mniszka, ostu, podbiału) lub skrzydełka (np. u lipy, sosny, klonu). Niektóre rośliny posiadają specjalne mechanizmy, takie jak kołysanie pędów z nasionami, wprawiane w ruch przez wiatr, które ułatwiają wydostanie się nasion podczas wietrznej pogody. Żeby roślina uwolniła nasiona (lub zarodniki) w najbardziej odpowiednim momencie. A więc wtedy, gdy wieje wiatr. Jeszcze inne rośliny całe wędrują, odrywają się od podłoża i są toczone przez wiatr, wraz z nasionami. Przykładem może być mikołajek polny czy pustynne lub stepowe biegacze.
Hydrochoria to mechanizm roznoszenia zarodników i nasion przez wodę. Ułatwiają niewielkie rozmiary lub specjalne przystosowania, ułatwiające długie utrzymywanie się na powierzchni wody (np. kotewka orzech wodny). Przykładem mogą być palmy kokosowe, których nasiona mogą przepłynąć setki i tysiące kilomentrów z jednej wyspy na drugą.
Zjawiska fizyczne (wiatr, woda) mają swoje ograniczenia. Nic dziwnego, że w toku ewolucji pojawiły się mechanizmy, pozwalające na wykorzystywanie zwierząt w rozprzestrzenianiu się roślin (ale i grzybów także). W zależności od przystosowań można doprecyzować zoochorię jako ornitochoria (roznoszenie przez ptaki), chiropterochoria (roznoszenie przez nietoperze), entomochoria (roznoszenie przez owady, myrmekochoria (roznoszenie przez mrówki) i w zasadzie także antropochoria. Bo przecież człowiek to także zwierzę. Poza rozróżnieniem systematycznym (ornitochoria, myrmekochoria) możemy wyróżnić także egzochorię (egzozoochorię) i endozoochorię.
Egzochoria (egzozoochoria) występuje u roślin, które wytwarzają rośliny o nasionach czepnych lub lepkich, przenoszonych na powierzchni ciała zwierząt. Także przez człowieka. Bo przyczepiające się do ludzkich ubrań nasiona różnych roślin (np. łopianowe rzepy), pierwotnie przystosowane były do przyczepiania się do sierści ssaków. Należałoby więc wyróżnić teriochorię lub mamochorię (jeśli rozumiesz zasadę, to w razie potrzeby możesz sam utworzyć potrzebny termin).
Endozoochoria występuje u roślin, których nasiona połykane są przez zwierzęta i są przenoszone w przewodzie pokarmowym. O ile nie zostaną strawione. Nie trudno wyobrazić sobie selekcję naturalną, która doprowadziła do powstania różnych mechanizmów przetrwania w przewodzie pokarmowym różnych zwierząt. Co więcej, rośliny wytworzyły różnego rodzaju owoce, zachęcające do zjadania. Słodki owoc to danina lub opłata za transport. Zwierzę ma zjeść miękki i smaczny owoc lecz twarde i osłonięte nasiono (lub zarodnik) ma przetrwać. I zniechęcać do rozgryzania, bo znajdują się w nim gorzkie i trujące substancje. W ten sposób powstają np. ekskluzywne i drogie nasiona kawy. Owoce takich roślin są kolorowe – by były zauważone a w odpowiednim momencie (gdy są dojrzałe i gotowe na podróż a nie są jeszcze „zielone"). Ewolucja jest bezładna. Czy znacie nasiona miłorzębów? Brzydko pachną. Być może nie ma już zwierząt na Ziemi, do których zjadania powstały takie cuchnące owoce. Dlatego botanicy-ogrodnicy nie sadzą w bliskim sąsiedzkie osobników żeńskich i męskich miłorzębu. Nie chcą by powstawały owoce-nasiona brzydko pachnące. Człowiekowi pachną niemiło ale na pewno były zwierzęta, dla których był to zapach przyjemny i wabiący. Kuszący do połykania.
Myrmekochoria występuje u roślin, które wytwarzają nasiona, zaopatrzone w jadalne dla mrówek elajosomy. Mrówki zbierają takie przydatne pożywienie i zanoszą do swoich spiżarni. Zjadają elajosomy a bezużyteczne nasiona glistnika są porzucane. I to w pewnej odległości od rośliny macierzystej.
Czy antopochoria jest jedynie podklasą zoochorii? I to zarówno egzo- jak i endozoochorii? A może występuje zupełnie nowa klasa zjawisk i specyficznych przystosowań? Antropochoria oznacza rozprzestrzenianie nasion i zarodników roślin przez człowieka. W przypadku zoochorii rozprzestrzenianie roślinnych diaspor nie jest świadome, Czy to przez przyczepianie się rzepów nie tylko do psiego ogona lecz i do ludzkiego ubrania, czy to przez zjadanie owoców i przenoszenie nasion w ludzkim przewodzie pokarmowym. Tak było przez miliony lat ewolucji naszych małpich i owocożernych przodków. Od niedawna, z przyczyn sanitarnych, ludzie wypróżniają się w izolowanych od środowiska przyrodniczego ustępach i szaletach. Przerwane zostały szlaki roślinnego, zoochorycznego rozprzestrzeniania zarodników i nasion. Ale pojawiło się coś zupełnie nowego – świadome rozsiewanie nasion i zarodników. To w zasadzie cała historia rolnictwa, ogrodnictwa i proces udomowienia roślin. A nawet grzybów. Dla wyróżnienia tego świadomego rozprzestrzenia nasion utworzono nowy termin – etolochoria. Ewolucyjne pojawienie się związków protekcjonistyczny a nawet symbiotycznych. Udomawianie mocno zmienia nie tylko rośliny (proszę porównać na przykład kukurydzę z jej dzikimi przodkami, banany, zboża, marchew itp.) ale i człowieka. Z jednej strony jest to uzależnienie się od diety roślinnej, z drugiej pojawianie się specyficznych chorób, związanych z taką dietą. W toku nieustającej koewolucji następuje dostosowanie morfologiczne, fizjologiczne i behawioralne obu partnerów. Tak jak niegdysiejsze powstanie kwiatów owadopylnych i owadów zapylających czy owoców i owocożernych zwierząt. Etolochorię można traktować jako ewolucyjne powstawanie silniejszego związku między gatunkami typu protekcjonistycznego – obaj partnerzy odnoszą korzyść – roślina z rozprzestrzeniania, człowiek z użytkowania wybranych roślin (nawet tylko w sensie estetycznym). Prekursor symbiozy.
Etolochoria może mieć szersze znaczenie. Umownie możemy jeszcze wyróżnić wyedukowaną antropochorię, w tym swoistą ochronę przyrody poza obszarami chronionymi (parki narodowe, parki krajobrazowe, rezerwaty itd.). Świadome dbanie o bioróżnorodność w postaci kwietnych łąk w mieście itp. Zyski człowieka nie wynikają tylko z konsumpcji roślin ale utrzymywania szerokich związków ekosystemowych, bardzo korzystnych w dalszej perspektywie i zapobiegających ewentualnym katastrofom ekologicznym. Dla tego rodzaju rozsiewania nasion nie ma jeszcze specjalnego terminu.
Termin speirochoria odnosi się do nieświadomego rozprzestrzeniania nasion tak zwanych chwastów. Wróćmy jeszcze do antropochorii i rolnictwa. Część roślin przystosowała się do podróży na gapę. Są to tak zwane chwasty, czasem nie tylko niejadalne lecz nawet trujące (np. kąkol). Przystosowały się do życia w agrocenozach i dostosowały swój cykl życiowy a nawet wielkość nasion, do cyklu uprawy zbóż (lub innych roślin uprawnych). Zmiana sposobu uprawy i zmiana maszyn zagraża tym gatunkom. Na przykład kiedyś ścinano zboże i zostawiano na jakiś czas w snopkach na polu. Teraz kombajny od razu młócą i zabierają ziarno do magazynów. Niektóre przystosowania chwastów okazały się nieprzydatne. Pomijając antropogeniczne stosowanie środków ochrony przez chwastami.
Nieświadome rozprzestrzenianie diaspor roślinnych i grzybowy to nie tylko speirochoria, obecna w agrocenozach lecz także roznoszenie nasion, wraz z gospodarczym rozwożeniem towarów. Agochoria (lub chyba poprawniej byłoby agorochoria) czyli rozprzestrzenianie diaspor z rozmaitymi towarami, paszami, produktami spożywczymi, ziemią ogrodową i innymi produktami, sprzedawanymi w sklepach i galeriach handlowych różnego rodzaju.
A jak nazwać nieświadome rozprzestrzenianie nasion i zarodników w trakcie podroży samochodami, pociągiem, samolotem czy statkiem? Nie jest to typowa egzozoochoria.
Obserwujemy spadek różnorodności biologicznej w wielu ekosystemach. Miasta (urbicenozy) mogą być miejscem "uprawy" różnorodności biologicznej i miejscem ochrony przyrody. Na przykład na miejskim trawniku. Wiele razy już pisałem o owadach zapylających, budowie hoteli dla pszczół itd. Czasami przywożę różne nasiona dziko rosnących roślin i próbuję rozsiewać w mieście. Przygotowałem rabaty kwiatowe (by miejscy kosiarze nie wykosili roślin do gołej ziemi), ale oprócz sadzonek z kwiaciarni staram się "uprawiać" dziko rosnące gatunki. Niech będą pociechą dla oka, okazją do edukacji przyrodniczej oraz bazą pokarmową dla owadów zapylających. Część wysiewam w skrzynkach balkonowych. Bo dzikie jest piękne. Nie jest to etolochoria w ścisłym rozumieniu. Jest coraz powszechniejszym procesem. Przydałoby się go jakoś nazwać specjalnym terminem. By w dyskusji używać jednego słowa zamiast długiego, objaśniającego opisu o co tym razem chodzi.
"Jak rozprzestrzeniają się rośliny czyli nic w przyrodzie nie jest proste" jest przyczynkiem do tego, że wiedza nie jest dla idiotów, wymaga oczytania i wysiłku. Nie jest idiotą ten, kto chce wiedzieć więcej. Niezależnie od aktualnego stanu swojej wiedzy. Czytanie wymaga wysiłku i sprawdzania niezrozumiałych terminów, nieznanych a zbyt skrótowo opisanych zjawisk.
* "skupimy się" - to nie jest wyraz pluralis maiestatis lecz zachęta do aktywnego czytania i wspólnego rozważania, łącznie z dyskusja w komentarzach
Nieświadome rozprzestrzenianie diaspor roślinnych i grzybowy to nie tylko speirochoria, obecna w agrocenozach lecz także roznoszenie nasion, wraz z gospodarczym rozwożeniem towarów. Agochoria (lub chyba poprawniej byłoby agorochoria) czyli rozprzestrzenianie diaspor z rozmaitymi towarami, paszami, produktami spożywczymi, ziemią ogrodową i innymi produktami, sprzedawanymi w sklepach i galeriach handlowych różnego rodzaju.
A jak nazwać nieświadome rozprzestrzenianie nasion i zarodników w trakcie podroży samochodami, pociągiem, samolotem czy statkiem? Nie jest to typowa egzozoochoria.
Obserwujemy spadek różnorodności biologicznej w wielu ekosystemach. Miasta (urbicenozy) mogą być miejscem "uprawy" różnorodności biologicznej i miejscem ochrony przyrody. Na przykład na miejskim trawniku. Wiele razy już pisałem o owadach zapylających, budowie hoteli dla pszczół itd. Czasami przywożę różne nasiona dziko rosnących roślin i próbuję rozsiewać w mieście. Przygotowałem rabaty kwiatowe (by miejscy kosiarze nie wykosili roślin do gołej ziemi), ale oprócz sadzonek z kwiaciarni staram się "uprawiać" dziko rosnące gatunki. Niech będą pociechą dla oka, okazją do edukacji przyrodniczej oraz bazą pokarmową dla owadów zapylających. Część wysiewam w skrzynkach balkonowych. Bo dzikie jest piękne. Nie jest to etolochoria w ścisłym rozumieniu. Jest coraz powszechniejszym procesem. Przydałoby się go jakoś nazwać specjalnym terminem. By w dyskusji używać jednego słowa zamiast długiego, objaśniającego opisu o co tym razem chodzi.
"Jak rozprzestrzeniają się rośliny czyli nic w przyrodzie nie jest proste" jest przyczynkiem do tego, że wiedza nie jest dla idiotów, wymaga oczytania i wysiłku. Nie jest idiotą ten, kto chce wiedzieć więcej. Niezależnie od aktualnego stanu swojej wiedzy. Czytanie wymaga wysiłku i sprawdzania niezrozumiałych terminów, nieznanych a zbyt skrótowo opisanych zjawisk.
* "skupimy się" - to nie jest wyraz pluralis maiestatis lecz zachęta do aktywnego czytania i wspólnego rozważania, łącznie z dyskusja w komentarzach
Ciekawy przykład roznoszenia nasion roślin przez niedźwiedzie, Po co np. borówka produkuje tak dużo owoców, skoro rozmnaża się głównie (99%) wegetatywnie? https://profesorskiegadanie.blogspot.com/2022/07/jak-rozprzestrzeniaja-sie-rosliny-czyli.html
OdpowiedzUsuńpoprawny link do artykułu o niedźwiedziach i borówkach https://wyborcza.pl/7,75400,28709634,prof-nuria-selva-biolozka-wroze-z-niedzwiedziego-lajna-czasem.html
UsuńTen komentarz został usunięty przez autora.
OdpowiedzUsuńDziękuję Profesorze, z przyjemnością przeczytałam informacyjnie i zadumałam się filozoficzne, piękną nauką jest biologia, tyle lat ją uczę i wciąż mnie fascynuje, nadal pragnę się dokształcać...
OdpowiedzUsuńBo tyle jest do odkrycia! Nieustająca przygoda.
UsuńCiekawy wpis, Chyba najbardziej wartościowy na przestrzeni ostatnich dwóch / trzech lat. Na pewno przeczytam jeszcze raz, żeby sobie pewne kwestie utrwalić
OdpowiedzUsuń