4. 3. 2014.

STRATEGIJE MEDONOSNIH BILJAKA

Svi se pitamo da li će naredne godine biti meda. Ali, da li ste sebi nekada postavili pitanje, zbog čega uopšte biljke izlučuju nektar? I da li se može dogoditi da u jednom trenutku prestanu to da čine? Hipotetički, sasvim je moguć takav scenario, mada, po svoj prilici i na našu sreću, ne baš u doglednoj budućnosti.

Proleće (foto: Veroljub Umeljić)
  
Cvetovi su genitalije biljke. Kada ljudi kidaju cvetove, oni zapravo uništavaju genitalne organe biljaka, što je, posmatrano iz njihove perspektive, prilično okrutno postupanje. Ipak, one retko imaju samo jedan genitalni organ, obično ih je mnogo...



Cvetovi su lepi da bi privukli pažnju insekata, a ne da bi zaveli nas ili neku drugu biljku. Biljka nema razloga da zavede suprotni pol, već se mora obratiti nekom insektu i mora za to da plati cenu. Nijedan insekt neće da prenese polen zbog saosećanja, podrške, ili zbog razumevanja problema koje biljka ima. Kooperacija insekata (ili drugih životinja) sa biljkama, koja za posledicu ima oprašivanje i razmnožavanje ovih drugih, (uglavnom) je transakcija na obostranu korist. 

foto: Veroljub Umeljić

Boja i miris cveta pomažu potencijalnim oprašivačima da ga lociraju. Prvi signal koga insekt dobija u potrazi za hranom jeste miris, koji dolazi od isparljivih supstanci poreklom iz cveta. Kada insekt krene prema izvoru mirisa i priđe biljci, on tada prima i vizuelni signal zahvaljujući uočljivosti cveta na zelenoj pozadini listova. Očigledno je da je cvetu, da bi bio uočljiv, neophodno da bude ispred, kao kontrast zelenom lišću. Zbog toga se oni najčešće nalaze na upadljivim mestima poput periferije ili vrhova biljaka, ili na kraju dugih stabljika. Žestoko i milionima godina dugo takmičenje biljaka oko privlačenja oprašivača dovelo je do mnoštva cvetnih oblika, boja i mirisa čiji je konačni cilj bio da se poveća reproduktivni uspeh. 

Nepokretna biljka ne može da izabere svog partnera, ali, kao i svi ostali organizmi, trudi se da najboljim mogućim putem prenese svoje gene na sledeću generaciju. Ali, i ovaj najbolji put ima svoju cenu! Na potpuno isti način i sa sličnim očekivanjima ljudi odlaze u sportske sale, streme bogaćenju i socijalnom statusu na, moralno i pravno, dopustive ili nedopustive načine, pokušavaju da poprave svoj fizički izgled skupom brendiranom garderobom i impresivnim automobilima, pažljivo neguju „vrline“, i postaju opsednuti svojom „pojavom“, sve kako bi privukli pažnju suprotnog pola. Sve ovo ima svoju visoku cenu, ali i nagradu. 

foto: Veroljub Umeljić

Kakvu korist od toga imaju insekti? Zbog čega bi trebali da slete na cvet? Treba naglasiti i da nisu svi insekti oprašivači. Baš suprotno, samo manjina učestvuje u transakcijama sa biljkama. Većina insekata proždire biljke ne nudeći im ništa za uzvrat. Nagrada za oprašivače, dakle, jeste hrana, i to visokokvalitetna hrana u obliku nektara i polena.

Nektar se u biljkama proizvodi isključivo kao mamac i nagrada. Radi se o koncentrovanom (15-75 odsto) vodenom rastvoru šećera sličnom sirupu, čiji su glavni sastojci glukoza, fruktoza i saharoza. Odnos ova tri šećera varira od biljke do biljke i najčešće zavisi od nutritivnih sklonosti glavnog oprašivača specifične biljne vrste. Osim šećera, nektar takođe sadrži i male količine amino kiselina (oko 1 odsto). Iako je nektar nekompletan u nutritivnom smislu, on ima visoku energetsku vrednost. Neke vrste mušica, na primer, imaju minimalne nutritivne potrebe. Posledica toga je da je jedina stvar za kojom tragaju gorivo za njihov let, pošto umiru ubrzo nakon sparivanja i polaganja jaja. Stoga, one se tokom svog kratkog života hrane isključivo nektarom. Nektar je proizvod fotosinteze listova koji se nalaze u blizini cvetova. On se iz ovih listova sudovima biljke transportuje do specijalnih formacija koje se nazivaju nektarije, koje se nalaze u osnovi cveta. 

foto: Veroljub Umeljić

Onaj ko želi nagradu, mora da se potrudi. Neki insekti imaju dugačak jezik, nalik slamčici. Prilikom pokušaja da sisaju nektar posipaju se polenom, koga prenose do cvetova koje su planirale da posete. Da bi se to dogodilo prašnici moraju da se nalaze u odgovarajućem položaju, odnosno, da na neki način blokiraju insektu put prema hrani. Zbog toga, nektar je obično smešten u osnovi cveta a prašnici su nadvijeni nad njegovim ulazom. Na taj način, čak i manji insekti zainteresovani za nektar mogu poslužiti kao oprašivači, jer su prilikom ulaska i izlaska sa cveta ograničeni pa moraju da dodirnu prašnike. Generalno govoreći, morfološke osobine cvetova biljaka i tela insekata koji služe kao oprašivači bili su predmet istog selektivnog pritiska, i koevoluirali su kako bi se prilagodili funkcijama koje treba da budu obavljene. Drugim rečima, mnogo je verovatnije da će mnogobrojnije potomstvo imati one biljke koje su nekim segmentima izvršile određene modifikacije u poziciji svojih nektarija i prašnika kako bi unapredile svoj kontakt sa insektima. Slično tome, insekti čije se telo kroz različite mutacije oblikobalo i uskladilo sa oblikom i veličinom određenog cveta uživaće u više hrane i verovatno će proizvesti brojnije potomstvo. Konačni ishod ovog dugotrajnog evolutivnog procesa jesu specijalizovane veze određenih vrsta insektata (ali i drugih životinja) sa odgovarajućim biljnim vrstama, i to na obostranu korist.

foto: Veroljub Umeljić
 
Naravno, priroda, takođe, ima svoje umetnike prevare. Mnogi insekti su dovoljno sićušni da se zavuku u cvet i da ispiju nektar uopšte ne dodirujući prašnike. Drugi, još drskiji, probadaju osnovu latica i isisavaju nektar, ne prolazeći nikada kroz odgovarajući ulaz. U prirodi, kao uostalom i među ljudima, ima svih vrsta karaktera, od ljubaznih profesionalaca koji se obaziru na pravila igre, pa sve do bezobzirnih lopova. Svakako, niko ne bi trebalo da misli da je ovakva prepredenost tipična isključivo za životinje.

I mnoge biljke igraju sličnu igru nadmudrivanja. Veliki broj vrsta orhideja ne proizvodi nektar, tako da životinje mogu da odu „praznih ruku“ i da sreću potraže na nekom drugom mestu, ali su već bile zaprašene polenom. Očigledno da biljka želi da na ovaj način uštedi na traškovima proizvodnje nektara! Oko 6.000 vrsta orhideja koristi se najrazličitijim asortimanom “prevara”, uključujuću nagoveštaj seksa ili prisustvo nepostojeće hrane, i uspeva da privuče oprašivače, ne nudeći im za tu uslugu konvencionalnu energetsku nagradu u vidu nektara.

foto: Veroljub Umeljić

Zbog čega su pčele savršeni oprašivači? Glavni oprašivači su pčele (divlje i „gajene“) i mušice, baš kao i bube, ptice i slepi miševi. Ali, hajde da se sada fokusiramo na pčele. Pčele sakupljaju nektar i polen. Nektar je gorivo za njihove letove, a polen je smešten u korpicama na njihovim zadnjim nogama koje su vidljive golim okom. Pčele prenose polen u košnicu da bi ga koristile kao sirovinu za spravljanje hrane za maticu i larve. Ne potroši se sav nektar tokom leta, a ono što preostane pčele vraćaju u košnicu da bi ga iskoristile kao dodatak hrani i da bi ga konvertovale u med.

Jedan kilogram meda košta oko 600 dinara, što je zaista malo imajući u vidu godine i godine uloženog napora i biljke i pčele, kao i činjenicu da se radi o prirodnom proizvodu izvanrednog kvaliteta. Kvantitativni podaci o proizvodnji meda su potpuno impresivni: da bi proizvele jedan kilogram meda pčele moraju da posete oko 17 miliona cvetova. Ukoliko bi ovaj posao bio poveren samo jednoj pčeli, ona bi morala neprekidno da leti čitave tri godine. A nekoj žbunastoj biljci osrednje veličine sa projektovanom površinom od 1 m2 trebalo bi dve godine truda vršenja fotosinteze da bi proizvela količinu šećera koju sadrži jedan kilogram meda.
 

Iako je nektar visokoenergetska hrana, daleko od toga da zadovoljava sve potrebe oprašivača. Količina azota koju sadrži suviše je niska da bi se zadovoljile nutritivne potrebe životinjskih organizama: nektaru nedostaju minerali, lipidi i vitamini. Dakle, naknada insektima za reproduktivne usluge nedovoljna je za njihov opstanak. Insektima je neophodan dodatak u ishrani iz drugog izvora, što bi podrazumevalo zaobilaženje očekivane lokacije, ka sledećem cvetu sa kog bi se snabdela polenom. Zbog toga, iako je evolucija selekcionisala nektar kao ekskluzivnu nagradu za oprašivače i iako nektar nema nikakvu drugu funkciju za biljke, postojao je pritisak za proizvodnjom još kompletnije hrane da bi se između biljaka i insekata konačno zaključio čvrst „ugovor“. Na taj način, posrednik ne bi imao razloga da traži drugi posao kako bi zaradio za život. Prirodna selekcija je rešila da se podeli deo proizvoda koji će biti prenet, a to je polen. Ovakvo rešenje ima visoku cenu za biljke, ali reprodukcija je vrhunski prioritet.

Polen je zaista kompletna hrana: između 15 i 30 odsto polena čine proteini, 3-10 odsto masti, 1-7 odsto ugljeni hidrati. Osim toga, bogat je i vitaminima i hranljivim mineralnim sastojcima. Ne bi se baš moglo reći da se radi o specijalitetu, ali je nesporna njegova hranljiva vrednost, mada ona nema veze sa ulogom koju polen igra u reprodukciji. Naime, biljke koje se oprašuju putem vetra ne obogaćuju svoj polen svim ovim hranljivim sastojcima jer oni nemaju direktnog uticaja na reproduktivni uspeh i kvalitet potomstva. Dodatni sastojci su naprosto nagrada za posrednika. Smatra se da su biljke izvorno „izumele“ nektar isključivo kako bi zadovoljile i nagradile oprašivače, što se, međutim, nije pokazalo kao zadovoljavajuće rešenje. Zbog toga je partnerstvo moralo da bude učvršćeno kvalitativnim i kvantitativnim obogaćivanjem polena, koji je delimično žrtvovan posrednicima. Na ovaj način, smanjena je želja posrednika da posećuju druge izvore hrane, što je proizvelo lojalnije partnerstvo između dve strane. Svakako da je cena za biljke veoma visoka. Ne samo što moraju da proizvedu više polena, jer njegov značajan deo ide „provodadžiji“, već ga moraju obogatiti skupim aditivima. Međutim, vredi uložiti! Biljke čiji se polen prenosi vetrom, koje ne zavise od živih posrednika koji deluju kao „pametne bombe“, prepuštene su kapricioznosti vetra. Oni koji pate od alergije na polen znaju koliko im je loše tokom vetrovitih dana.

Zamislite da ste biljka čiji polen prenose insekti, da ste srednje veličine i da ste sklopili posao sa firmom za transport.  Kada vas prenosilac upita ko je primalac, vi kažete, „bilo ko sa cvetovima istog oblika, boje, veličine i mirisa“. Dogovorićete se, takođe, da deo plaća pošiljalac a deo primalac. Dakle, bilo bi glupo za prenosioca da ne prihvati tako dobro plaćen posao. Ako uključimo matematiku i izračunamo koliko je polenovih zrnaca transportovano, koliko će otpasti usput, koliko će proizvedenih zrnaca biti prazno i neupotrebljivo, koliko će polena biti nasumično isporučeno na vaš cvet, i koliko polena mora da stigne do ženskog primerka biljke a da vaš ugled ne bude u potpunosti uništen, dobija se oko 500 polenovih zrnaca po cvetu. Međutim, ukoliko ne volite posrednike, morali biste da proizvedete barem 50.000 polenovih zrnaca ukoliko ne nameravate da ostanete bez potomstva. Ukoliko računate da ćete tokom sezone cvetanja da proizvedete, recimo, 100 cvetova, lako je sabrati da će vam biti neophodno nekoliko miliona polenovih zrnaca. Svakako, cena neće biti proporcionalna razlici u broju proizvedenih zrnaca, pošto, kada se polen prenosi vetrom biljka ne mora da ga obogaćuje dodatnim hranljivim sastojcima, između ostalog jer bi višak mase doveo do ubrzanog pada polena na zemlju. Takve biljke ne izlučuju nektar i nemaju potrebu da oglašavaju prisustvo svojih cvetova bojama i mirisima, a cena oglašavanja transporta nužno je prebačena na proizvodnju velikog broja polenovih zrnaca. Takvi cvetovi imaju bezbojne i bezmirisne, gotovo nevidljive ženske cvetove. Međutim, njihova proizvodnja polena je impresivna. U proleće, vidljiva je golim okom, kada žuti slojevi prekriju retrovizore automobila ili plove po vodi. Svake godine, u ekosistemima u kojima prevladavaju biljke koje se oprašuju putem vetra na zemlju u proseku padne oko 300 miliona polenovih zrnaca po metru kvadratnom površine. 

foto: Ivan Umeljić

Koliko daleko vetar može da prenese polen? Polen se uz pomoć vetra može preneti mnogo dalje nego ako ga transportuje neki insekt. Polen severnog bora pronađen je na ostrvu Spitsbergen koje se nalazi 750 kilometara severno od najsevernije tačke rasprostiranja ove vrste, dok je za neke vrste četinara zabeleženo da su polenova zrnca putovala i po nekoliko hiljada kilometara. Međutim, raznošenje na velike udaljenosti nije efikasno, jer se na putu od tačke raspršivanja do potencijalnog primaoca smanjuje prosečna gustina polena u vazduhu a samim tim i verovatnoća „prizemljenja“ odgovarajućeg zrnca polena na žig tučka. Insekti ne mogu dosegnuti do veoma udaljenih mesta, ali je zato polen na njima veoma dobro upakovan i odgovarajuće je gustine. Zbog toga se reproduktivni opseg biljnih vrsta čiji polen prenosi vetar i onih koje prenose životinje ne razlikuje u značajnoj meri i kreće se od nekoliko metara do nekoliko stotina metara.

Šta kada postoji gomila prosaca? Očigledno da značajan broj polenovih zrnaca padne na svaki cvet, od koji je većina neprihvatljiva, ili zbog toga što potiče sa iste biljke ili zbog toga što dolazi sa druge biljne vrste. Unutar gomile potencijalnih ali prilično beznadežnih prosaca, može se dogoditi da „dobre prilike“ ne pronađu svoj put zbog mehaničke opstrukcije. Postoje razni načini kako bi se se izbegao takav nesreći ishod (događaj), a jedan je sinhronizovanje cvetanja. U prirodnim ekosistemima, među biljkama vlada žestoko takmičenje oko naklonosti oprašivača. Prirodnom selekcijom došlo se do solomonskog rešenja - da ne cvetaju sve biljke istovremeno, već u različitim periodima, ili da se barem periodi njihovog cvetanja ne preklapaju u potpunosti. Ruzmarin recimo cveta tokom zime. Tada može biti manje oprašivača, ali je i mnogo manji broj biljaka u cvatu, pa je i konkurencija oko tih nekoliko oprašivača zanemarljiva. Osim toga, zbog slabe konkurentnosti u tom periodu, ni proizvodi biljaka ne moraju da budu vrhunskog kvaliteta. Kada su sve radnje zatvorene, mušterije će pazariti u onoj koja je otvorena, čak i ako je prodavac nepristojan, a cene visoke.

Drugi način da se izbegne gomilanje neodgovarajućeg polena na cvet jeste „lojalnost cvetu“, odnosno način na koji pčele i još neki insekti „idu u kupovinu“. Naime, kada insekt napusti svoje gnezdo, na putu prema cvetu koga će prvog posetiti, on istražuje teritoriju i zapaža učestalost cvetova različitih vrsta biljaka. Ukoliko primećuje da su cvetovi bagrema, recimo, brojniji od cvetova drugih biljaka, on u svojoj kratkoročnoj memoriji pamti informacije o obliku, boji i mirisu cvetova bagrema, za koje mu se čini da najviše obećavaju kada je reč o snabdevanju hranom u barem nekoliko narednih sati, dana ili nedelja. Nakon probne posete radi provere dostupnosti izvora hrane i njenog kvaliteta insekt fiksira ove informacije u svojoj memoriji. Insekti koji mogu da komuniciraju prenose informacije ostatlim jedinkama u zajednici. Na ovaj način, sve dok iz okruženja ne nestanu cvetovi bagrema, insekti će biti posvećeni samo njima, osim ako ih ne obmanu slični cvetovi. Dakle transportovani polen pripada samo jednoj vrsti biljaka a gomilanje „progonitelja“ istog žiga tučka svedeno je na minimum. Kada cvetovi bagrema krenu da iščezavaju i postane jasno da bagrem više ne prevladava pejzažom, iz kratkotrajne memorije pčela briše se slika bagrema, a nju zamenjuje sledeći dominantni cvet, naravno, pod uslovom da zadovoljava nutritivne potrebe pčela i da odgovara dimenzijama njihovog tela.


Savršena hrana. Bez polena nema života u košnici (foto: Veroljub Umeljić)








ŠTA ĆE PČELAMA POLEN?

Jedini prirodni izvor proteina za pčele je polen. Pčele sakupe 10-26 kg polena godišnje a  procenjuje se da se potrebe desetoramne zajednice, u zavisnosti od godine do godine, kreću između 13,4 i 17,8 kg. Za razliku od meda, samo mala količina polena može da se nađe uskladištena u zajednici u nekom trenutku, pošto zalihe nestaju velikom brzinom tokom neizletničkog perioda. U gnezdu, pčele mešaju polen sa povraćenim nektarom, medom i sekretima žlezda kako bi proizvele pčelinji hleb (perga), koji se od sveže sakupljenog polena razlikuje jer ima nižu pH vrednost i manje skroba. Nutritivna vrednost pčelinjeg hleba viša je od sveže sakupljenog polena, a ova kvalitativna prednost pripisuje se nekim mikroorganizmima povezanim sa medonosnim pčelama. Vaskez i Olofson ukazali su da su bakterije iz mlečne kiseline iz stomaka pčele koje pripadaju rodu Lactobacillus i Bifidobacterium uključene u proces fermentacije pčelinjeg hleba i da mogu biti odgovorne za poboljšanje nutritivne vrednosti zbog proizvođenja vitamina.


ŠTA ĆE BILJKAMA NEKTAR?

Za razliku od proteinima bogatog polena, čija je proizvodnja energetski skup proces za biljku, nektar je bio jeftiniji izdatak za biljku. Da bi neka biljka privukla „pravog“ oprašivača neophodno je bilo da na odgovarajući način bude „dizajnirana“, ali i da njen nektar bude prilagođen njegovim energetskim i nutritivnim potrebama. Stoga i ne čudi što se od biljke do biljke mogu uočiti velika odstupanja u količini, koncentraciji, hemijskom sastavu i periodu lučenja nektara. Tako je, recimo, dnevna proizvodnja nektara neke biljke blisko povezana sa telesnom masom i energetskim potrebama „ciljanog“ oprašivača, a posebno su zahtevni endotermični (organizmi koji aktivno proizvode toplotu, među koje spadaju i pčele) oprašivači, ili oni kod kojih je sam čin sakupljanja energetski skup proces tokom kojeg moraju neprestano da lete. Energija koju organizmi dobijaju iz nektara mora da bude veća od one koju su utrošile da bi ga pronašle, konzumirale i otišle do narednog cveta. Naime, cvetovi treba da proizvedu dovoljno nektara da bi privukli oprašivače, ali ne toliko da oni zbog sitosti „izgube volju“ da se premeste do druge biljke. Drugim rečima, treba da ih drže „gladnima, ali lojalnima“. Iz ugla biljaka, idealni scenario bio bi da oprašivač prenese maksimalnu količinu polena sa jedne biljke na žig iste vrste, uz minimalni utrošak nektara. Ograničena količina nektara na jednom cvetu primorava oprašivače da posećuju veći broj cvetova i, na taj način, pospešuje se raznošenje polena. Biljke prave i svojevrsnu predselekciju, tako što „ciljanu“ vrstu oprašivača privlače oglašavajući neke osobine cvetova, kao što su, miris ili boja i oblik latica. Veoma jasna veza između cvetova i oprašivača može se uočiti kod takozvanih ornitofilnih cvetova (prilagođenih pticama-oprašivačima), koji su crvene boje, sa velikim izduženim cevčicama, bez mirisa i bogati nektarom. Sledeća jasno uočljiva osobina cvetova jeste melitofilija (cvetovi koji su se prilagodili pčelama). Ove cvetove karakteriše jak miris, raznovsne boje (često plava ili purpurna), kao i umerena količina koncetrovanog nektara.



Tekst: Ivan Umeljić

Kontaktirajte nas

Име

Имејл адреса *

Порука *

NAJČITANIJI TEKSTOVI