Ogrodnik czy pasożyt?

Michał Kaczorowski

publikacja 22.10.2009 08:35

Ile znaczy czas dla obserwacji zwyczajów różnych organizmów i ich wzajemnych relacji można się przekonać śledząc spory naukowców o wzajemne relacje pomiędzy pewnym gatunkiem mrówek i drzew. Okazuje się, że to co oczywiste na pierwszy rzut oka, po chwili takim być przestaje. .:::::.

Ogrodnik czy pasożyt?



Zegarek dla biologa

Do napisania tego artykułu zainspirowała mnie krótka notka na portalu Live Science, dotycząca wzajemnych relacji między pewnym egzotycznym gatunkiem mrówek, a równie egzotycznym gatunkiem drzew. Pozornie informacja powinna zaciekawić tylko biologów, chyba że przyjrzymy się temu problemowi szerzej. Wszak okazuje się, że niekiedy pasożytnictwo od współpracy dzieli bardzo cienka granica, która w dodatku w terenowych obserwacjach często się zaciera. Co więcej, niekiedy skrupulatne przeprowadzenie doświadczeń nie przynosi spodziewanych odpowiedzi, no chyba że obserwację przeprowadza się we właściwej skali czasowej. A dla różnych zachowań i powiązań skala ta bywa zmienna: niekiedy wystarcza kilka godzin czy dni obserwacji, by sformułować prawdziwe wnioski. Dla zrozumienia relacji, o której opowiem nieco później, potrzeba było kilka lat żmudnych i pozornie mało ciekawych obserwacji.

Najpierw jednak warto uświadomić sobie jak bardzo postrzegamy czas przez pryzmat naszego życia. Wystarczy zapytać kogoś, czy rośliny się poruszają, a usłyszymy odpowiedź że oczywiście nie, w końcu to bardzo trywialne pytanie. Czy jednak aby na pewno? Wszak rośliny poruszają się, tyle że czynią to inaczej niż my i w innej skali czasowej. Większość roślin ma jakiś etap rozwoju, w czasie którego się przemieszcza- chociażby jako nasiono niesione z wiatrem czy ukryte we wnętrzu owocu, który właśnie zniknął w żołądku jakiegoś zwierzęcia. Docelowo może zapuścić korzenie dziesiątki czy setki kilometrów od organizmu rodzicielskiego, a tego fenomenu nie można nazwać inaczej jak przemieszczaniem się. Istoty tego zjawiska nie zmienia to, że roślina nie ma kończyn czy odnóży, a do poruszania się wykorzystuje pośredników. A giętkie gałązki winorośli z każdym dniem oplatające wyżej tyczkę? W naszej perspektywie czasowej nie poruszają się, bo czynią to zdecydowanie za wolno, by ten ruch dostrzec. Dopiero poklatkowe zdjęcia rosnących roślin pokazują, jak bardzo roślina może być ruchliwa. A zatem wszystko jest tylko kwestią czasu i umiejętności zadawania właściwych pytań.

Zawikłane interakcje

Zanim przejdziemy do mrówek i poznamy ich stosunek do drzewa warto zadać następujące pytanie: Co łączy przeżuwacze z bakteriami zamieszkującymi jelita, a storczyki z grzybami? To wzajemne korzyści wynikające ze współpracy organizmów należących do najróżniejszych gatunków. Taka interakcja miedzy populacjami różnych gatunków, w wyniku której obie strony czerpią korzyści nazywana jest mutualizmem. Oczywiście jak to życiu, nie zawsze (a praktyka wskazuje, że nader często) podział tych korzyści nie jest sprawiedliwy. Często zdarza się tak, ze jeden gatunek odnosi z tej współpracy znacznie większe korzyści niż drugi, co nosi nazwę helotyzmu i jest specyficzną odmianą mutualizmu. Podobnie bywa ze stopniem uzależnienia od siebie danych gatunków, niektóre związki są luźne i organizmy z powodzeniem mogą egzystować bez siebie. Są jednak i przykłady takiej zależności, że oba gatunki nie mogą już bez siebie samodzielnie egzystować.

Przeciwnym przykładem interakcji międzygatunkowej jest pasożytnictwo - czyli sytuacja kiedy jeden organizm żyje kosztem drugiego. W teorii wszystko to jest łatwe do rozgraniczenia, praktyka potrafi jednak dostarczać przykłady na to, że nie jest to tak oczywiste jakby się na pierwszy rzut oka wydawało. Wszak jak sklasyfikować zależność między organizmami, która niekiedy jest klasycznym przykładem mutualizmu, a innym razem można ja uznać za pasożytnictwo ? A wszystko dzieje się w obrębie dwóch gatunków od lat żyjących w swoistej symbiozie. Pora zatem wracać do owych tajemniczych mrówek i wyjaśnić jakie znaczenie w tej historii ma czas.


Ogrodnik czy pasożyt

Obecnie znamy przynajmniej kilkanaście przykładów mutualizmu między różnymi gatunkami drzew i mrówek. Zazwyczaj jest tak, że drzewa dostarczają mrówkom schronienia, tworząc odpowiednie puste w środku zgrubienia gałęzi, gdzie owady budują mrowiska. Niektóre drzewa wytwarzają także specjalne struktury, produkujące na potrzeby tych owadów specjalną słodką wydzielinę, będącą jednym ze źródeł pokarmu. W zamian za te usługi mrówki zwalczają wszelkie owady żerujące na drzewie. Niekiedy mrówki potrafią nawet skutecznie zniechęcić do żerowania większe zwierzęta roślinożerne. Znane są też przykłady, gdy mrówki niszczą rosnące wokół rośliny, tak by zapewnić odpowiednią ilość światła rosnącym w pobliżu sadzonkom macierzystego drzewa.

Pozornie według tego schematu przebiegały też interakcje między południowoamerykańskim gatunkiem drzewa z gatunku Cordia nodosa a kolonizującymi je mrówkami z gatunku Allomerus octoarticulatus. W zamian za ochronę drzewo dostarcza mrówkom pokarmu w postaci słodkiej wydzieliny produkowanej w specjalnych, pustych w środku wypustkach. A zatem klasyczny mutualizm. Czy aby jednak na pewno? Oto w okresie poprzedzającym kwitnienie kolonia mrówek niszczy na zamieszkiwanym drzewie wszelkie pączki kwiatowe. W wyniku tego drzewo nie zakwita, a zaoszczędzoną na kwitnięciu i owocowaniu energię przeznacza na dalszy wzrost. W efekcie takie drzewo rośnie szybciej i wytwarza więcej wypustek karmiących kolonie mrówek, co z kolei skutkuje wzrostem liczebności tych ostatnich. To zachowanie mrówek przypomina już znacznie bardziej pasożytnictwo niż mutualizm: drzewo nie może się rozmnażać w dodatku rośnie pod dyktando owadów, dostarczając im korzyści.

Przez całe lata toczył się spór o to jak zakwalifikować tą szczególną relację łączącą oba gatunki. Wreszcie sprawę postanowiła wyjaśnić Megan E. Frederickson – ekolog z Uniwersytetu Harvard. Badaczka udała się do Peru i w naturze obserwowała wiele drzew Cordia nodosa, zarówno zasiedlonych przez mrówki jak i wolnych od ich kolonii. Okazało się, że istotnie drzewa zamieszkiwane przez mrówki rosną znacznie szybciej niż ich kuzyni, wolni od kolonii owadów, ale mający za to możliwość kwitnienia więc i rozmnażania. A jednak w dłuższej perspektywie czasowej nawet niszczenie przez mrówki pączków kwiatowych jest dla drzewa korzystne. Okazuje się, że koegzystencja kolonii mrówek z drzewem trwa średnio do 14 lat, podczas gdy większość drzew Cordia nodosa dożywa ponad 70 lat. Kolonia mrówek oznacza dla drzewa czasowa utratę zdolności rozrodczych, jednak roślina wykorzystuje ten okres na intensywny wzrost. W efekcie, gdy mrówki opuszczą drzewo, będzie ono w stanie wytworzyć znacznie więcej kwiatów niż rośliny, które nie wchodziły w interakcje z tymi owadami.



ekologia środowisko przyroda - artykuły i wiadomości
Artykuł ten pochodzi z portalu ekologia.pl

Serdecznie dziękujemy za zgodę na zamieszczenie go w naszym serwisie.