Rośliny „słyszą” bzyczenie zapylaczy i reagują wzmożoną produkcją nektaru

Zdjęcie: Rośliny „słyszą” bzyczenie zapylaczy i reagują wzmożoną produkcją nektaru


Kiedy zapylacze odwiedzają kwiaty, wydają różne charakterystyczne dźwięki. W nowych badaniach naukowcy sugerują, iż to bzyczenie wpływa na rośliny i sprawia, iż modyfikują swoje zachowanie i zwiększają produkcję nektaru.


Świat roślin zwykle uważany jest za cichy, ale naukowcy wiedzą, iż mogą one emitować oraz odbierać sygnały akustyczne. Dźwięki rejestrowane przez rośliny mogą być naprawdę słabe, w porównaniu z innymi wibracjami towarzyszącymi życiu owadów. Trzepotanie skrzydełek podczas zawisu, lądowanie czy start – to charakterystyczne dźwięki wydawane przez zapylaczy, jednak przeważnie były one pomijane przez badaczy.


W niedawnych badaniach Francesca Barbero z Uniwersytetu w Turynie i jej współpracownicy — interdyscyplinarna mieszanka entomologów, inżynierów dźwięku i fizjologów roślin z Hiszpanii i Australii — badali te sygnały w celu opracowania nieinwazyjnej metody monitorowania społeczności zapylaczy i ich wpływu na biologię i ekologię roślin.


W jednym z eksperymentów uczeni odtwarzali nagrania bzyczenia pszczół w pobliżu roślin wyżlinu (Antirrhinum), aby monitorować reakcje kwiatów. Odkryli, iż dźwięki pszczół, które są wydajnymi zapylaczami, doprowadziły do ​​zwiększenia produkcji cukrów i nektaru u roślin, a choćby do zmiany ekspresji genów, które regulują transport cukrów i produkcję nektaru.


Naukowcy przedstawili wyniki swoich badań podczas 188. Kongresu Amerykańskiego Towarzystwa Akustycznego i 25. Międzynarodowego Kongresu Akustycznego, które odbyły się razem w Nowym Orleanie.


Rośliny „słyszą” otoczenie


Barbero przyznała, iż naukowcy skupiali się dotychczas przede wszystkim na badaniach współewolucji roślin i zapylaczy poprzez ocenę sygnałów wizualnych i węchowych. – Istnieje coraz więcej dowodów wskazujących na to, iż zarówno owady, jak i rośliny mogą wyczuwać i wytwarzać sygnały wibroakustyczne – wyjaśniła badaczka. Prowadzone przez nią badania dostarczyły kolejnych.


Z eksperymentów z udziałem wyżlinu i pszczół Rhodanthidium sticticum, zwanych makatkami czerwonymi, wyraźnie wynika, iż rośliny „słyszą” swoich zapylaczy i dostarczają im więcej pożywienia. To pokazuje, iż rośliny są bardziej aktywnym partnerem w symbiotycznej relacji z zapylaczami niż wcześniej sądzono. Zachowanie to może być strategią przetrwania, która faworyzuje dawanie nektaru i cukru pszczołom zamiast innym owadom, które nie oferują roślinom żadnych korzyści reprodukcyjnych.


– Zdolność do rozróżniania zbliżających się zapylaczy na podstawie ich charakterystycznych sygnałów wibroakustycznych może być adaptacyjną strategią dla roślin. Reagując na adekwatny sygnał wibroakustyczny, na przykład wydajnego zapylacza, rośliny mogły poprawić swój sukces reprodukcyjny – przyznała Barbero.


Rośliny „nawołują” zapylaczy?


Jak wynika z tych badań oraz z wielu innych, dźwięki mogą wpływać na reakcje roślin, ale nie do końca jasne jest to, czy dźwięki emitowane przez rośliny mogą również wpływać na zachowanie owadów. Nie wiadomo, czy na przykład rośliny mogą przyciągnąć odpowiedniego zapylacza dzięki sygnałów akustycznych.


– Nasza hipoteza jest taka, iż ​​zmiany w nektarze, które zaobserwowaliśmy po potraktowaniu roślin dźwiękami najlepszych zapylaczy, zwiększają atrakcyjność dla tego konkretnego gatunku – powiedziała Barbero, ale przyznała jednocześnie, iż do potwierdzenie tego potrzeba dalszych badań, aby ocenić, w jaki sposób różne stężenia nektaru przyciągają różne gatunki. – jeżeli ta reakcja owadów się potwierdzi, dźwięki można będzie wykorzystać do wpływania na ekonomicznie istotne uprawy i zwiększenia ich atrakcyjności dla zapylaczy – oceniła Barbero.


Naukowcy nie są jeszcze pewni, w jaki sposób rośliny mogą podsłuchiwać otoczenie. Mogą polegać na mechanoreceptorach, komórkach, które reagują na stymulację mechaniczną, taką jak dotyk, nacisk lub wibracje. – Rośliny nie mają mózgu, ale mogą wyczuwać otoczenie i odpowiednio reagować – przyznała Barbero.


Zespół w tej chwili prowadzi analizy porównujące reakcje wyżlinu z reakcjami zapylaczy i innych owadów. – Mnogość sposobów, w jakie rośliny mogą postrzegać zarówno czynniki biotyczne, takie jak pożyteczne i szkodliwe owady, jak i sygnały abiotyczne, takie jak temperatura, susza i wiatr w swoim otoczeniu, jest naprawdę zdumiewająca — podkreśliła Barbero.


Źródło: Acoustic Society of America, The Guardian, fot. Vibrant Lab