Cuchnąca pułapka i przytulna kryjówka
Od lewej do prawej: owocostan, kolba i liść przykwiatowy, kolba otoczona męskimi i żeńskimi kwiatami, oraz bulwa © M. Burnett, c. 1853, Wellcome Collection.
Kolby i liście przykwiatowe są typowe dla Araceae, kalii lub obrazkowatych. Ten układ morfologiczny skłaniał do porównań z niektórymi częściami anatomii ssaków, więc Arum maculatum ochrzczono barwnymi i sugestywnymi nazwami, takimi jak lordowie i damy, krowy i byki, ogiery i klacze, diabły i anioły, Adam i Ewa, żołnierskie pałeczki, ptaszkowa lilja, kukułczy pint i kapłański pintle (znaczenia staroangielskich pint i pintle można znaleźć w szybkim badaniu etymologicznym). Ale roślina ta zainspirowała również pobożnych, którzy woleli takie nazwy, jak kapusta zakonnika, Jack-in-the-pulpit lub pastor-i-wikary. Peter Law i Lynden Swift napisali ciekawe artykuły na temat historycznych aspektów obrazka plamistego, w tym jego wielu nazw, zastosowań w medycynie ludowej oraz jako źródła skrobi do usztywniania średniowiecznych kryz i bród.
Gdy żeńskie kwiaty są dojrzałe i chłonne, zaczynają wytwarzać zapach, którego rozpraszanie jest wspomagane ciepłem wytwarzanym przez kolbę. Ten biochemiczny proces, znany jako termogeneza, może ogrzać kwiatostan do 15 °C powyżej temperatury otoczenia. Sharon Robinson z University of Wollongong (Australia) wyjaśnia termogenezę w filmie „Upał nocy” .
Poniżej: Kwiatostan Philodendron melinonii sfotografowany około godziny 19:00 dla widma widzialnego i podczerwonego © Seymour & Gibernau, 2008. Journal of Experimental Botany 59: 1353-1362 .
Zapach i ciepło są nieodpartą przynętą dla jednego konkretnego klienta: samicy „muchy ściekowej”, Psychoda phalaenoides. Jest to jeden z około 3000 opisanych gatunków muszek w rodzinie Psychodidae. Są to małe muchy (rozpiętość skrzydeł 2-4 mm) pokryte „włoskami” (właściwie włoskowatymi łuskami). Zwykle można je znaleźć w wilgotnych lasach lub w pobliżu stojącej wody, w tym drenów i kanałów ściekowych, które są idealnym miejscem do składania jaj i żerowania ich larw. Ich wygląd i zwyczaje wyjaśniają ich potoczne nazwy: muszki sowie, muchy ćmy, muchy drenujące lub muchy kanalizacyjne. W ciepłych krajach niektóre z około 1000 członków podrodziny Phlebotominae, much piaskowych, żywią się krwią i mogą być nosicielami chorób, takich jak leiszmanioza. Ale muchy ściekowe nie gryzą – niektóre z nich nawet nie żerują w fazie dorosłej. Czasami są uważane za uciążliwe ze względu na ich liczbę.
Psychoda phalaenoides © Joseph Berger, Forestry Images:
Można by się spodziewać, że istota o nazwie „mucha ściekowa” lub „mucha kanalizacyjna” nie będzie zainteresowana przeciętnymi, kwiatowymi zapachami. Rzeczywiście, botanik Cecil T. Prime, który napisał całą książkę o tej roślinie (Lords and Ladies, 1960), opisał zapach jej kwiatów jako „cuchnący i śmierdzący”. To zrozumiałe; zapach zawiera substancje chemiczne, takie jak 2-heptanon i p-krezol, które znajdują się również w jednym z ulubionych miejsc lęgowych much – krowim łajnie. Tak więc kwiaty typu obrazki plamiste są po prostu nie do odparcia dla żeńskich P. phalaenoides (nie jest jasne, dlaczego interesują się tylko samice). Uwalnianie zapachów naśladujących gnijącą materię organiczną w celu zwabienia much i chrząszczy poszukujących miejsc składania jaj lub pożywienia jest znane jako sapromyiophily. Oprócz Araceae, ten typ oszukańczego przyciągania występuje w rodzinach: kokornakowatych (Aristolochiaceae), trojeściowatych (Asclepiadaceae) i storczykowatych (Orchidaceae). Nawiasem mówiąc, to tylko nasze ludzkie uprzedzenia skłaniają nas do przekonania, że zapachy kwiatów muszą być „ładne”: roślina wytwarza taki zapach, jaki jest potrzebny, aby ściągnąć właściwego zapylacza.
Wenus i Kupidyn cieszą się aromatem ogrodu, a w zasięgu wzroku nie ma ani jednej muchy ściekowej. Alegoria zapachu Jana Bruegla Starszego (1568–1625) i Petera Paula Rubensa (1577–1640) © Museo del Prado:
Samica muszki siada na kolbie, pełznie w dół przez pierścień „włosków” (zmodyfikowane sterylne kwiaty męskie) i dociera do komory kwiatowej o gładkich ścianach u podstawy struktury. Lepiej żeby jej się tam podobało, bo zostanie na trochę: jest w pułapce.
Szczegóły kwiatostanu obrazka plamistego © Fabelfroh , Wikimedia Commons.
Z powodu plątaniny włosków i śliskich ścian muszka nie może wyczołgać się z komory kwiatowej. Ale to nie jest takie złe: gdy jest zamknięta, może żywić się pożywnymi wydzielinami wytwarzanymi przez żeńskie kwiaty u podstawy kolby. Z punktu widzenia rośliny uwięzienie jest niezbędne. Muszka może mieć pyłek przyczepiony do jej ciała we wcześniej odwiedzonych obrazkach plamistych; kiedy wędruje po komorze przez 18 do 24 godzin, istnieje duża szansa, że pozostawi część tych ziaren pyłku na podatnych znamionach.
Mijają godziny i wszystko zaczyna się zmieniać. Kwiaty męskie, położone wyżej na kolbie, zaczynają uwalniać pyłek, który spada na uwięzioną muszkę. Następnego dnia żeńskie kwiaty nie wydzielają już zapachu ani pokarmu, kolba przestaje wytwarzać ciepło, a włoski więdną. Teraz obciążona pyłkiem muszka może odejść. Niestety, wolność jest efemeryczna: uciekającą muchę szybko wabi kolejny kwiatostan i proces powtarza się. Następuje zapylenie krzyżowe.
Ten rodzaj relacji roślina-owad, polegający na przymusowym przetrzymywaniu, jest znany jako zapylanie pułapkowe i jest jednym z najstarszych systemów zapylania. Nymphaeales (rząd składający się z lilii wodnych i innych roślin) i chrząszcze grają w tę grę od około 90 milionów lat i działa ona dobrze zarówno dla strażników więziennych, jak i dla więzionych.
Psychoda phalaenoides jest jedynym znanym zapylaczem obrazków plamistych w Wielkiej Brytanii, ale inne muszki ściekowe, ziemiórkowate (Sciaridae), ochotkowate (Chironomidae) i małe muchówki gnojowe (Sphaeroceridae) zapylają tę roślinę i inne Arum spp. w innych miejscach świata. A do odkrycia jest o wiele więcej: Gfrerer et al . Frontiers in Plant Science 12: 719092, 2021) zarejestrowali 289 lotnych związków chemicznych kwiatów obrazków plamistych z różnych populacji roślin w Europie kontynentalnej, co jest najwyższą wartością kiedykolwiek znalezioną w pojedynczym gatunku rośliny. Ta różnorodność zapachów prawdopodobnie odzwierciedla wymagania równie zróżnicowanej fauny, której normalnie nie kojarzy się z zapylaniem: muchówki niebzygowate, czyli muchy inne niż bzygi – „zapomniane muchy” (Orford).i in., 2015. Postępowanie Royal Society B 282: 20142934 ).
Kiedy dowiemy się więcej o tych i innych pozornie bezbarwnych owadach i ich zawiłych relacjach z roślinami, możemy zacząć okazywać im większe uznanie. Nawet pokornej muszce ściekowej.
Poniżej: lilia Salomona (Arum palaestinum) używana od tysiącleci jako pożywienie i lekarstwo przez Arabów i Żydów z Bliskiego Wschodu © Seán A. O'Hara. Jej kwiatowy zapach przypomina zapach fermentujących owoców lub wina i przyciąga muszki owocowe (Drosophila spp.) © Aka, Wikimedia Commons.
Why Evolution Is True, 10 października 2022
TłumaczenieMałgorzata Koraszewska
* Athayde Tonhasca Júnior jest brytyjskim entomologiem.