Znajdź zawartość

Pewne nietoperze z Borneo mieszkają w dzbankach roślin owadożernych. Nepenthes rafflesiana elongata korzystają z pozostawionych przez lokatorów odchodów, a latające ssaki z gatunku Kerivoula hardwickii skutecznie ukrywają się przed niechcianym towarzystwem. Wcześniej widywano wiewióreczniki korzystające z dzbanków roślin owadożernych jak z toalety, jednak po raz pierwszy udokumentowano, że jakieś ssaki w nich mieszkają. Rośliny owadożerne z rodzaju Nepenthes żyją na ubogich glebach, dlatego polują na owady, by pozyskać z nich odpowiednią do wzrostu ilość azotu. N. rafflesiana elongata występuje na bagnach torfowiskowych oraz w lasach wrzosowiskowych Borneo i ma imponującej wielkości dzbanki. Niestety, w ramach wcześniejszych badań wykazano, że chwyta do 7 razy mniej owadów niż inne gatunki Nepenthes na wyspie. Dr Ulmar Grafe i jego zespół dociekali, jak w takim razie rośliny te radzą sobie z niedoborami azotu. W ten sposób zauważono, że dzbanecznik wszedł w relację mutualistyczną z nietoperzem. Jak napisano w artykule opublikowanym w piśmie Biology Letters, K. hardwickii lokują się powyżej płynu trawiennego. I tak dzbanecznik zdobywa nawóz, a ssak korzysta z bezpiecznego schronienia, wolnego od wysysających krew pasożytów zewnętrznych, które często gromadzą się w gniazdowiskach nietoperzy – tłumaczy Grafe.

Granica pomiędzy mutualistyczną symbiozą a pasożytnictwem bywa niekiedy bardzo cienka. Przekonują się o tym rośliny z gatunku Cordia nodosa, udzielające w swoich korzeniach schronienia mrówkom Allomerus octoarticulatus. Na co dzień współpraca układa się doskonale, lecz zmienia się drastycznie, gdy owady przystępują do rozrodu... Przez wiele lat A. octoarticulatus były uznawane za idealnych partnerów. Nie było im potrzeba wiele - wystarczyło miejsce do mieszkania w pustych przestrzeniach we wnętrzu liści i konarów - a w zamian chroniły swojego gospodarza przed szkodnikami. Okazuje się jednak, że te drobne owady są mistrzami, lecz nie współpracy, a... wyrafinowanego oszustwa. Potrzeba było wielu lat badań, by zauważyć, iż w okresie rozrodu mrówki zbliżają się do pasożytniczego trybu życia. Polega on na niszczeniu pączków kwiatowych C. nodosa, zanim zdążą się z nich rozwinąć kwiaty. Początkowo naukowcy uważali, że jest to dla rośliny korzystne, gdyż roślina wzrasta dzięki temu szybciej, podobnie do drzew przycinanych przez dobrego ogrodnika. Czy w rzeczywistości jest to jednak aż tak korzystne dla rośliny? Sprawą zajęła się dr Megan Frederickson z Uniwersytetu Harvarda. Badaczka hodowała różne okazy C. nodosa i sprawdzała wpływ aktywności mrówek na jej wzrost. Jak się okazało, roślina pozbawiona pączków nie musi zużywać energii na proces reprodukcji, dzięki czemu jej pęd rośnie szybciej. Jest to korzystne dla mrówek, które otrzymują w ten sposób większe lokum, lecz roślina zdaje się na tym tracić, gdyż tymczasowo traci płodność. Chwilowo hipoteza uznająca aktywność insektów za pasożytnictwo wydawała się więc przeważać... Sytuacja zmienia się jednak zupełnie, gdy spojrzy się na badaną interakcję w perspektywie wielu lat. Okazuje się bowiem, że typowy okaz C. nodosa żyje średnio 77 lat, zaś koegzystująca z nią kolonia mrówek - zaledwie 14. Raz na jakiś czas roślina jest więc "czysta" i może wydać na świat potomstwo. Przez pozostałe lata jest co prawda niezdolna do rozrodu, lecz... rośnie szybciej i może wytworzyć więcej pąków, gdy tylko nadejdzie czas, w którym nie zostanie ogołocona. Pasożytnictwo czy mutualizm? A może i jedno, i drugie? Ciężko na to pytanie odpowiedzieć. Teraz wiemy za to na pewno, że ocena interakcji międzygatunkowych na podstawie krótkotrwałych obserwacji może być bardzo myląca...

Choć na temat ewolucji i związanych z nią zmian genetycznych wiemy dość dużo, dotychczas nie byliśmy w stanie uchwycić ich "w akcji". Na szczęście, dzięki omyłkowemu zawleczeniu jednego z gatunków owadów na nowe tereny, zyskaliśmy doskonałą okazję do obserwacji tego zjawiska. Autorami studium są naukowcy z University of Arizona. Badali oni tempo degeneracji genomu gatunku Buchnera aphidicola - bakterii symbiotycznych względem mszyc grochowianek (Acyrthosiphon pisum). Mikroorganizmy te przystosowały się tak doskonale do bytowania w organizmach insektów i wykorzystują tyle produktów ich organizmów, że niektóre geny przestały im być potrzebne. Ponieważ mniejsza liczba aktywnych genów pozwala na zaoszczędzenie energii i zwiększenie prawdopodobieństwa przeżycia, przedstawiciele B. aphidicola dążą do utraty znacznej części swojego DNA. Amerykańscy naukowcy postanowili zbadać, jak szybko zachodzi to zjawisko. Wybór gatunków poddanych obserwacji nie był przypadkowy - ich wzajemna interakcja zachodzi od zaledwie 135 lat, gdyż tyle czasu minęło od przypadkowego zawleczenia mszyc grochowianek na terytorium Stanów Zjednoczonych. Mamy dobry zapis historyczny tego gatunku [owadów] - mówi główna autorka badań, Nancy Moran. Ponieważ ten konkretny gatunek mszyc nie pochodzi z Ameryki Północnej, wiemy, że górny limit genetycznej dywergencji [czyli powstawania różnic genetycznych pomiędzy osobnikami - przyp. red.] symbiotycznych bakterii pochodzących od pojedynczej mszycy wynosi 135 lat lub mniej. Naukowcy z Arizony zsekwencjonowali cały genom siedmiu różnych szczepów B. aphidicola - pięciu żyjących w naturalnych warunkach w Ameryce Północnej oraz dwóch hodowanych w laboratorium. Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że tempo narastania zmian było aż dziesięciokrotnie większe, niż zwykło się przyjmować dla bakterii najbardziej podatnych na dywergencję. Przeprowadzone studium może być bardzo istotne dla zrozumienia procesu ewolucji oraz dopasowania się organizmów do warunków środowiska. Jego wyniki, które opublikowano na łamach czasopisma Science, możemy także, do pewnego stopnia, wykorzystać do badania pochodzenia i rozwoju naszego gatunku.