Strategie zapylania roślin

Warunki środowiskowe na całym świecie różnią się znacząco. Co więcej, nawet w obrębie kilku hektarów różnice te mogą wyglądać spektakularnie. Za przykład niech posłużą tu powszechne w Polsce bory sosnowe oraz rzadsze, lasy bagienne. Te dwa typy środowiskowe są miejscem rozwoju licznych zwierząt, grzybów i roślin. Aby skuteczniej wykorzystywać panujące warunki, rośliny na przestrzeni setek tysięcy lat wykształciły odpowiednie mechanizmy gwarantujące skuteczne rozmnażanie. To właśnie zróżnicowane strategie zapylania roślin budzą zdumienie tym większe, im baczniej się im przyjrzymy.

Zapylanie – pojęcia i definicje

Nim omówię poszczególne strategie zapylania roślin, kilka definicji na początek. Definicje z Encyklopedia pszczelarska pod red. naukową J. Wilde.

Zapylacze – w naszej strefie klimatycznej owady przenoszące pyłek z pylników na znamiona słupków roślin owadopylnych.

Zapylenie kwiatu – przeniesienie ziaren pyłku na znamię słupka (u okrytozalążkowych) lub okienko zalążka (nagozalążkowych).

Rodzaje zapylenia

Podział ze względu na pochodzenie pyłku:

• samozapylenie (autogamia) – gdy pyłek kwiatowy pochodzi z tego samego kwiatu lub kwiatu innego, który jednak pochodzi z tej samej rośliny
• zapylenie krzyżowe (ksenogamia, allogamia) – gdy pyłek pochodzi z kwiatu innej rośliny tego samego gatunku.

Ze względu na to, w jaki sposób pyłek zostaje przeniesiony z pylnika na pręcik, zapylenie dzieli się na:

• wiatropylność (anemogamia) – zapylenie przez wiatr,
• hydrogamia – zapylenie przez wodę,
• zoogamia – zapylenie przez zwierzęta.

Najczęstszym rodzajem zapylania jest owadopylność i wiatropylność. Pyłek roślin owadopylnych jest cięższy, ma nieregularny kształt i bywa pokryty lepką substancją, która ułatwia przyklejenie się ziaren do ciała owadów. Z kolei rośliny wiatropylne wytwarzają pyłek lekki, który bez trudu będzie unosił się w powietrzu.

Zoogamia, czyli zapylenie przez zwierzęta, nie dotyczy jedynie owadów. Typy zoogami:

• owadopylność (entomogamia) – zapylanie przez owady,
• orntogamia – zapylanie przez ptaki,
• chiropterogamia – zapylanie przez nietoperze,
• malakogamia – zapylanie przez ślimaki.

Strategie zapylania roślin wiatropylnych – przykłady

Podczas niekorzystnej, bezwietrznej pogody pyłek roślin wiatropylnych opada na ziemię, co uniemożliwia zapylenie. Dlatego niektóre rośliny, takie jak świerk i leszczyna, wykształciły odpowiednie przystosowanie. Na szczytowych gałęziach roślin znajdują się kwiaty żeńskie, na niższych zaś męskie. Aby pyłek mógł dotrzeć do kwiatów żeńskich położonych wyżej, musi zostać uniesiony przez wiatr. Opadaniu pyłku na ziemię zapobiega zawinięty wyrostek, na którym gromadzą się ziarna pyłku i dopiero przy pojawieniu się wiatru, unoszony jest wyżej – do kwiatów żeńskich.

Z koli ciekawym przystosowaniem charakteryzują się również rokitnik zwyczajny. Okwiat kwitów pręcikowych złożony jest z dwóch listków jajowatego kształtu – okrywają one 4 pręciki, które znajdują się wewnątrz. Gdy kwiat ma się otworzyć, co dzieje się od dołu, komórki cienkościenne pęcznieją i dno kwiatu przybiera wypukły kształt. Gdy pylniki dojrzewają, listki nie rozchylają się całkowicie, pozostają przymknięte u góry, podczas gdy u nasady znajdują się dwie boczne szczeliny. Skórka dna kwiatowego staje się przy tym gładka i lśniąca, co ułatwia wywiewanie pyłku. Przy bezwietrznej pogodzie pyłek opada na dno kwiatowe i leży tam do czasu, aż podmuch wiatru go nie wywieje przez owe szczeliny.

Owady zapylające

Muchówki, czyli rząd owadów charakteryzujących się jedną parą skrzydeł, są ściśle związane z kwiatami. Przykładowo, muchówki krótkonogie są w Polsce głównymi zapylaczami marchwi. Dla niektórych gatunków roślin, muchówki są głównymi owadami zapylającymi. Ważne są np. dla roślin rosnących na terenach wilgotnych, bagiennych, zacienionych i zimnych, gdzie pszczoły i motyle pojawiają się sporadycznie lub nie pojawiają się wcale. Długość języczka muchówek wynosi od 2 do 12 mm. Gatunki o krótkich języczkach wchodzą do wnętrza kwiatu, który dla innych owadów jest trudno dostępny, ze względu na pierścień zabezpieczony włoskami.

Błonkówki, rząd, wśród których występują dobrze znane nam pszczołowate, liczy ponad 110 tysięcy gatunków. Przystosowanie do zbierania pyłku przez te owady polega na wyposażeniu w tzw. koszyczki, które są skuteczną metodą zbierania i transportowania obnóży. Niektóre gatunki zamiast koszyczków mają na nóżkach gęste włoski, do których pyłek przyczepia się łatwo i długo utrzymuje. Innym przystosowaniem jest zbieranie pyłku na podbrzuszu.

Motyle, choć żywią się tylko nektarem, również przyczyniają się do zapylania roślin. Odwiedzając kwiaty, przy okazji zabierają na swoim ciele ładunek pyłku. Długi aparat ssący o długości do 28 mm u motyli dziennych i do 80 mm u motyli nocnych, umożliwia korzystanie z nektaru kwiatów o głębokim i trudno dostępnym kielichu. Zapylają one np. storczyki.

Chrząszcze nie wysysają nektaru, lecz nadgryzają nektarniki lub zjadają pylniki wraz z pyłkiem, są odpowiedzialne za uszkadzanie kwiatów. Mogą jednak odpowiadać za zapylanie krzyżowe, wędrując między kwiatami.

Przylżeńce to niewielkie owady, których długość ciała wynosi około 1 mm. Łatwo rozpoznać je na kwiatach, ze względu na czarną powłokę ciała – zarówno larwy, jak i dorosłe owady wyglądają podobnie, z tym że te pierwsze nie mają wykształconych skrzydeł. Żywią się pyłkiem i nektarem, a także częściami kwiatu. Zapylają wiele roślin arktycznych i wysokogórskich, czyli tych, na których nie spotyka się pszczół i trzmieli.

Strategie zapylania roślin owadopylnych – przykłady

Kwiaty roślin zapylanych przez zwierzęta również wykształciły wiele przystosowań. Niektóre z nich zapylane są jedynie przez wybrane gatunki, dlatego przy kurczącej się populacji zapylających kwiaty zwierząt, zmniejsza się (lub całkowicie znika) możliwość zapylenia zależnych od nich roślin.

Skupmy się jednak na roślinach owadopylnych, jako że to właśnie owady wiodą prym w zapylaniu roślin w Polsce. Jednym z kluczowych przystosowań do zapylania przez owady jest nieregularny kształt pyłku z licznymi wypustkami. Czasem, ziarna pyłku pokryte są kropelkami tłuszczu. Innym przystosowaniem jest wiscyna – substancja kleista, którą pokryte są ziarna, a która odpowiada za tworzenie długich, lepkich nici. Oplatają one ciało owada i zwiększają szansę na przeniesienie pyłku. Takie przystosowanie zaobserwowano u gatunków takich jak rododendron, fuksja czy wierzbówka.

Samo znamię słupka kwiatów owadopylnych pokryte jest wyrostkami sczesującymi pyłek z ciała owada. Dodatkowo, znamię wydziela lepką ciecz, która nie tylko powoduje przyklejanie się ziaren, ale i pobudza je do kiełkowania.

Kwiaty roślin owadopylnych są często barwne z licznymi kontrastującymi plamami. Wiele z „oznakowań” na płatkach jest widoczne tylko dla owadów, które dzięki temu wiedzą, gdzie znajduje się nektar.

Dlaczego owadów zapylających musi być dużo?

W artykule Dlaczego pszczół musi być dużo? starałam się odpowiedzieć na wątpliwości, jakie mogą pojawić się wśród osób niezaznajomionych z tematem. Jednak w podobny sposób mogę odpowiedzieć na pytanie z powyższego nagłówka. Główną przesłanką dla troski o owady zapylające niech będzie nasze własne dobro.