Rozmowy między dzbanecznikiem a nietoperzem


Ed Yong 2015-07-16


Wyobraźcie sobie nietoperza, który leci przez dżunglę w Borneo. Woła, że szuka miejsca na spędzenie nocy. A roślina mu odpowiada.


Tą rośliną jest Nepenthes hemsleyana – roślina mięsożerna, która nie bardzo radzi sobie z jedzeniem mięsa. Jest to dzbanecznik i jak u wszystkich jej krewnych liście ukształtowane są w formę dzbanka. Mają być pułapkami. Owady powinny je badać, spadać ze śliskiego brzegu i topić się w stawie płynu na dnie dzbanka. Dzbanek wypuszcza następnie enzymy trawienne, żeby rozłożyć trupy i zaabsorbować ich azot, którego jest bardzo mało w bagnistej glebie, gdzie rosną te rośliny.


Ale N. hemsleyana ma bardzo duże dzbanki, w których jest dziwnie mało płynu i które nie uwalniają żadnych oczywistych wabików owadów. Kiedy zaś Ulmar Grafe z University of Brunei Darussalam zajrzał im do środka, zobaczył siedmiokrotnie mniej owadów niż w innych dzbanecznikach.


Zamiast tego znalazł małe nietoperze.


Grafe zwerbował na pomoc Caroline i Michaela Schönerów z University of Greifswald, zespół małżeński, który pracuje z nietoperzami. Razem znajdowali raz za razem ten sam gatunek - Kerivoula hardwickii  - mieszkające wewnątrz tych roślin i nigdzie indziej. W niektórych wypadkach były tam maluchy przytulone do rodziców.  


Roślina przystosowała się na przyjęcie tych lokatorów: to dlatego ich dzbanki są obszerniejsze niż przeciętnie i mają mało płynu. Nietoperze zaś odpłacają im się swoimi odchodami. Odchody nietoperza – guano – są bogate w azot i zespół badaczy odkrył, że zaopatruje to dzbaneczniki w jedną trzecią ich potrzeb. Ta mięsożerna roślina porzuciła już właściwie zabijanie owadów i utrzymuje się z wynajmowania lokali.


Wszystko to opublikowano w 2011 r. Od tego czasu Schönerowie i Grafe odkryli inną niezwykłą stronę relacji między nietoperzem i dzbanecznikiem. „Zaczęło się to, kiedy szukaliśmy tych roślin w lesie - opowiada Michael Schöner. - Mieliśmy masę trudności. Roślinność jest gęsta a dzbaneczniki zielone”.


Problem powinien być jeszcze gorszy dla nietoperzy. Nawigują przez echolokację: wydają wysokie piski i „widzą” świat w odbijającym się echu. „W tych lasach dostajesz odbicie od wszystkiego, od każdej rośliny, od każdego liścia, jaki tam jest” – mówi Schöner. Żeby było jeszcze trudniej, nietoperz musi odróżnić N. hemsleyana od blisko spokrewnionego, podobnego w kształcie i znaczne częściej występującego gatunku, który nie nadaje się na zamieszkanie. Jak to robią?  


W Ameryce Południowej są kwiaty, które mają podobny problem: zapylają je nietoperze, ale w jakiś sposób muszą ściągnąć je do siebie w całym zatłoczeniu lasu deszczowego. Robią to przez zamianę kwiatów w anteny sonarowe, które odbijają zawołania echolokacyjne nietoperza. Schönerowie zastanawiali się, czy dzbanecznik także wyewoluował akustyczne „kocie oczka”.  


Skontaktowali się z Ralphem Simonem z University of Erlangen-Nürnberg, który przybył z robotem – głową nietoperza.


Ma ona centralny głośnik i dwa mikrofony, które wyglądają jak uszy nietoperza. Używał jej do bombardowania dzbanecznika ultradźwiękami z różnych kierunków i mierzenia siły echa.


Zespół odkrył, że tylna ściana N. hemsleyana – odcinek, który łączy wieczko z komorą główną – jest niezwykle szeroka, wydłużona i zakrzywiona. Jest jak antena paraboliczna. Silnie odbija nadchodzące ultradźwięki w kierunku, z którego nadeszły na dużym obszarze. Inne dzbaneczniki, które żyją w tym samym środowisku, nie mają takiej struktury. Zamiast tego ich tylne ścianki odbijają przychodzące zawołania na strony. Tak więc, kiedy nietoperz Kerivoula hardwickii  zasypuje las wysokimi piskami, echo odbite od N. hemsleyana powinno wyróżniać się jak latarnia.  


Czy to właśnie dzieje się? Dla sprawdzenia zespół zmodyfikował reflektory dzbanecznika. Powiększali je po bokach, doklejając części; zmniejszali je, obcinając boki nożyczkami; i odcinali je całkiem (podtrzymując wieczko wykałaczkami). Potem ukryli zmodyfikowane rośliny w krzewach, które umieścili w namiocie z nietoperzami.


Nietoperzom zabierało znacznie mniej czasu znajdowanie dzbaneczników o powiększonych lub niezmodyfikowanych reflektorach niż o przyciętych lub amputowanych. Kiedy zaś miały wybór, na ogół wchodziły do tych, które miały naturalne, niezmienione reflektory. Silne echo zdawało się je przyciągać, ale kiedy były już blisko, dokonywały rozważniejszej decyzji w sprawie tego, czy znalazły właściwy gatunek.


Zespół odkrył także, że Kerivoula hardwickii  wydaje zawołania o najwyższym dźwięku kiedykolwiek zarejestrowanym u nietoperzy. Nie potrzebują tak wysokich frekwencji do polowania i inne polujące na owady nietoperze nawet się nie zbliżają do tej wysokości dźwięku. Zespół sądzi, że te dźwięki nadają się szczególnie do wykrywania celów w zatłoczonym środowisku. Przy tych piskach nietoperza i reflektorach rośliny partnerzy mogą odnaleźć się w najbardziej nieprawdopodobnych okolicznościach. Nietoperz dostaje dom, a dzbanecznik nagrodę z odchodów.


Reference: 
Schöner, Schöner, Simon, Grafe, Puechmaille, Ji & Kerth. 2015. Bats Are Acoustically Attracted to Mutualistic Carnivorous Plants. Current Biology http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2015.05.054


With sonar reflecting leaves plant lures bats to poo in it

Not Exactly Rocket Science, 9 lipca 2015

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Ed Yong 


Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora