Jak nie dać się zjeść, gdy nie można uciec?

W świecie zwierząt co chwilę ktoś kogoś zjada. Często nawet na naszych oczach rozgrywa się scena, w której istotne jest, komu tym razem się uda: drapieżcy czy ofierze. Czy drapieżnik odejdzie najedzony, czy potencjalna ofiara ujdzie z życiem. Jest wiele metod na to, żeby nie być zjedzonym.

Przede wszystkim można uciekać, ale też zatrzymać się w bezruchu i udawać składnik krajobrazu, można szybko schować się pod ziemię lub uciec na drzewo. Dobrą metodą jest też odlecieć lub odpłynąć. A jeśli nie można skorzystać z tych wszystkich metod, to czy pozostaje tylko zostać zjedzonym? Otóż nie! Rośliny, które nie mogą uciekać, również opracowały skuteczne metody przed zjedzeniem.

Fot. Kaktus z rodzaju ferokaktus skutecznie odstrasza przed zjedzeniem.

Jak rośliny chronią się przed zjedzeniem?

Roślinami są zainteresowani mali i duzi roślinożercy, którzy atakują nad i pod ziemią. Na każdy typ fitofaga roślina może mieć inny sposób. Inaczej będzie się bronić przed zjedzeniem przez kozę, a inaczej przed małym owadem.

Strategie obrony stosowane przez rośliny podzieliłabym na trzy rodzaje: fizyczne, chemiczne oraz korzystanie z pomocy innych. Można też zaobserwować połączenie tych metod. Metody fizyczne polegają na wykształceniu elementów utrudniających dotarcie do tej części rośliny, którą da się zjeść. Mogą to być ciernie, kolce lub po prostu wytworzenie grubej skórki otaczającej miękkie części rośliny.

Do metod chemicznych można zaliczyć syntezowanie związków trujących, gorzkich lub nieprzyjemnych przy zjadaniu rośliny, a także takich substancji, które utrudniają dostęp do smacznych części rośliny. Ostatnią ze strategii jest „wynajęcie” prywatnych ochroniarzy, którymi najczęściej są mrówki.

Fot. Kwiatostan żywokostu lekarskiego. Występuje licznie w lasach na stanowiskach wilgotnych. Jest rośliną trującą zawierającą alkaloidy.

Metody fizyczne

Dobrą metodą na dużych roślinożerców jest wykształcanie pewnych struktur na łodydze, które powodują ból lub nawet rany przy kontakcie z rośliną. Zależnie od budowy wewnętrznej wyróżniamy ciernie i kolce.

Struktury połączone w stały sposób z rośliną, z wiązką przewodzącą w ich wnętrzu, nazywane są cierniami. Są to zmodyfikowane i integralne części roślin, które są trudne do oderwania. Mogą to być przekształcone pędy (śliwa tarnina), parzyste przylistki (robinia akacjowa) lub liście (berberys).

Fot. Gałęzie berberysu z widocznymi cierniami liściowymi.

Rośliny mogą też wykształcać dodatkowe elementy łatwe do oderwania, które są wytworami skórki i nazywane są kolcami. W bardzo dużym uproszeniu porównałabym to z ludzkimi paznokciami, czy włosami. Choć potocznie w stosunku do kaktusów używa się określenia kolce, to z morfologicznego punktu widzenia, u kaktusów występują ciernie, czyli struktury zintegrowane z pozostałą częścią rośliny. Dodatkowo u kaktusów ciernie spełniają też inne funkcje.

Najbardziej znanym i lubianym rodzajem rośliny z kolcami jest róża, ale kolce występują też na krzakach jeżyny czy agrestu.

Fot. Gałąź jeżyny z kolcami. Po odpadnięciu kolców widoczne blizny na gałęzi.

Warto wspomnieć, że pokrzywa wytwarza również specjalne struktury — włoski parzące składające się z jednej komórki zakończonej główką. Pod wpływem bodźca główka się odłamuje odsłaniając ostry koniec, poprzez który wylatuje pod ciśnieniem parzący płyn. Płyn ten zawiera wiele różnych substancji, między innymi: histaminę, kwas mrówkowy, acetylocholinę i serotoninę

Ostatnią metodą na ochronę jest wytworzenie bariery fizycznej. Rośliny wytwarzają grubą skórkę, która uniemożliwia dostanie się do miękkiej i smacznej tkanki.

Fot. Pokrzywa rozmieszcza parzące włoski gdzie się da.

Metody chemiczne

Wytwarzanie przez rośliny specjalnych substancji może pełnić różną rolę w obronie przed zjedzeniem. Wiele roślin produkuje związki, które są trujące dla części lun wszystkich chętnych na konsumpcję. Czasem rośliny wytwarzają substancje gorzkie lub nieprzyjemne w smaku czy zapachu. Inną strategią, skierowaną przede wszystkim przeciwko małym zjadaczom, jest wytwarzanie lepkiego lub mlecznego soku, który stanowi dla nich barierę nie do przejścia przy próbach obgryzania.

Difenbachia, znana roślina doniczkowa w naturze występująca na terenie Ameryki Południowej, stosuje połączenie metod fizycznych i chemicznych. Jest rośliną trującą w całości dla ludzi i zwierząt. W wyspecjalizowanych pojedynczych komórkach, zwanych idioblastami, gromadzi kryształy szczawianu wapnia i kwas szczawiowy. Przy uszkodzeniu następuje wystrzelenie zawartości i spowodowanie podrażnienia i stanu zapalnego skóry lub błon śluzowych. Dodatkowymi substancjami, które nasilają odczyn zapalny są histamina i bradykinina.

Fot. Czyściec leśny. Jego liście, gdy zostaną roztarte, wydzielają intensywny, nieprzyjemny zapach.

Rośliną, która pojawiła się na terenie Polski w latach pięćdziesiątych XX wieku, a obecnie jest zwalczana, jest barszcz Sosnowskiego. Podobnie jak u difenbachii cała roślina zawiera toksyczne związki. W swoich tkankach gromadzi związki kumarynowe, skuteczne przeciwko dużym i małym fitofagom. Paradoksalnie barszcz Sosnowskiego został sprowadzony do Polski jako roślina pastewna, w której widziano potencjał, ponieważ bardzo szybko rosła. U ludzi i zwierząt kontakt z barszczem doprowadza do silnych i bolesnych zmian pęcherzowych na skórze, a także spowodować może nawet wstrząs anafilaktyczny.

Fot. Barszcz Sosnowskiego. Potrafi wyrastać na wysokość 3 metrów.

Z trującego dobrodziejstwa wielu roślin człowiek korzysta od wieków. W poprzednich wiekach ludzie korzystali z trujących roślin głównie w niecnych celach, ale obecnie wiele toksyn stosuje się w lecznictwie, szczególnie w kardiologii. Czasem trująca jest cała roślina, a czasem tylko owoce. Niektóre roślinne toksyny zanikają po ugotowaniu, inne są aktywne niezależnie od sposobu konsumpcji. Przykładami toksycznych roślin są:

Konwalia majowa (glikozydy kardenolidowe)
Naparstnica (digitoksyna i digoksyna)
Tojad mocny (alkaloid akonityna)
Pokrzyk wilcza jagoda (atropina i hioscyjamina)
Bieluń dziędzierzawa (atropina, skopolamina, kadaweryna, nikotyna)
Lulek czarny (skopolamina, atropina)
Rącznik pospolity (rycyna)
Cis pospolity (taksyna i efedryna)
Migdałowiec zwyczajny (gorzkie migdały zawierają cyjanowodór)

Fot. Owoce kaliny. Zachęcają kolorem, ale są trujące.

Jeśli konsumpcja rośliny nas nie zatruje, to może być nieprzyjemna z powodu gorzkiego smaku. Takie rośliny jak kasztanowiec, mydlnica lekarska czy powszechnie występujący bluszcz wytwarzają saponiny. Są to związki chemiczne gorzkie w smaku, ale w związku z ich pieniącymi właściwościami są wykorzystywane jako środki piorące, a także znajdują zastosowanie w farmacji i kosmetyce.

Istnieją rośliny, których intensywny zapach odstrasza część roślinożerców. Do takich roślin należy, bardzo lubiany w kuchni, czosnek niedźwiedzi. Zawiera związki siarki i allicynę, które skutecznie zapobiegają przed konsumpcją przez małe szkodniki. Inną rośliną, występującą na całym obszarze Polski jest wrotycz pospolity. Swój intensywny i odstraszający zapach zawdzięcza tujonowi i innym związkom eterycznym. Ale oprócz tego wrotycz jest rośliną trująca, szczególnie dla bydła, a w medycynie ludowej były wykorzystywane jego właściwości poronne.

Takie rośliny jak mniszek lekarski, glistnik jaskółcze ziele, czy wilczomlecze, wytwarzają mleczny sok, którego zadaniem jest utrudnienie żerowania małym szkodnikom.

Fot. Mniszek lekarski produkuje nektar zachęcający zapylaczy, ale również mleczny płyn, który zniechęca inne owady.

Korzystanie z pomocy przyjaciół

Choć symbioza roślin z mrówkami jest charakterystyczna dla strefy tropikalnej, nasze rodzime piwonie również korzystają z takich ochroniarzy. Mrówki zachęca wydzielany przez piwonię słodki nektar, którym się żywią, a w zamian za to eliminują innych chętnych na tą roślinę. Same nie powodują żadnych szkód, a nawet były teorie, że są niezbędne do zapylenia kwiatów. Ta teoria nie znalazła potwierdzenia w praktyce, ale jeśli na prawie każdej piwonii można spotkać mrówki, nie dziwne było, że taka teoria powstała.

Fot. Naparstnica zawiera liczne glikozydy nasercowe.

Ciekawostki

Tytoń szlachetny produkuje w korzeniach nikotynę i transportuje ją do liści, gdzie ma działanie odstraszające owady. Człowiek od wieków korzysta z liści tytoniu, które żuje lub pali. Choć oczywiście wiadomo, że nie jest to całkowicie obojętne dla organizmu.
Rzodkiew i inne rośliny z rodziny kapustowatych zawierają glukozynolany. Odpowiadają one za ostry smak i właściwości prozdrowotne, ale mają działanie odstraszające i owadobójcze. Glukozynolany są związkami o niewielkiej aktywności biologicznej, ale w momencie uszkodzenia tkanki roślinnej przez owada, zostają przekształcane w związki im szkodzące.
Niektóre rośliny wytwarzają substancje zniechęcające część fauny do konsumpcji, ale zachęcające drugą część, która może służyć jako rozsiewca nasion. Z takich metod korzysta papryka chili zawierająca kapsaicynę, a rozsiewana przez ptaki, które nie odczuwają jej ostrego smaku.

Strategii przetrwania stosowanych przez rośliny jest więcej, tak samo jak nie jestem w stanie wymienić, a tym bardziej opisać, indywidualnych sposobów roślin. Myślę jednak, że na powyższych przykładach widać, że roślina nie jest taka bezbronna, jak się wydaje.