Συμβίωση

12. Τι είναι συμβίωση, και ποια είναι μερικά παραδείγματα;

¹² Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις όπου δύο οργανισμοί φαίνεται να έχουν σχεδιαστεί για να ζουν μαζί. Αυτού του είδους η συνεργασία αποτελεί αντιπροσωπευτικό παράδειγμα της συμβίωσης. Ορισμένες συκιές και σφήκες αλληλοεξαρτιούνται για αναπαραγωγή. Οι τερμίτες τρέφονται με ξύλο αλλά χρειάζονται τα πρωτόζωα στα σώματά τους για να το χωνέψουν. Παρόμοια, τα βόδια, οι κατσίκες και οι καμήλες δεν θα μπορούσαν να χωνέψουν την κυτταρίνη των χόρτων χωρίς τη βοήθεια των βακτηριδίων και των πρωτόζωων που ζουν μέσα τους. Μια έκθεση λέει: «Το μέρος του στομάχου της αγελάδας όπου γίνεται αυτή η χώνεψη έχει όγκο περίπου 100 λίτρα και περιέχει 10 δισεκατομμύρια μικροοργανισμούς σε κάθε σταγόνα».¹¹ Φύκια και μύκητες συνδέονται και γίνονται λειχήνες. Μόνο τότε μπορούν να αναπτυχτούν πάνω σε γυμνό βράχο και να αρχίσουν να τον μετατρέπουν σε χώμα.

13. Ποιες ερωτήσεις εγείρονται από τη συνεργασία των κεντώτων μυρμηγκιών και των ακακιών;

¹³ Τα κεντώτα μυρμήγκια ζουν σε τρύπια αγκάθια ακακιών. Απομακρύνουν τα έντομα που τρώνε τα φύλλα του δέντρου, εμποδίζουν και καταστρέφουν αναρριχητικά φυτά που προσπαθούν ν’ ανεβούν στο δέντρο. Με τη σειρά του το δέντρο εκκρίνει ένα ζαχαρώδες υγρό που απολαμβάνουν τα μυρμήγκια και επίσης παράγει μικρούς ψευδοκαρπούς που χρησιμεύουν σαν τροφή για τα μυρμήγκια. Μήπως πρώτα το μυρμήγκι προστάτεψε το δέντρο και μετά το δέντρο το αντάμειψε με καρπούς; Ή μήπως το δέντρο παρήγαγε καρπό για το μυρμήγκι και κατόπιν σε ένδειξη ευγνωμοσύνης το μυρμήγκι προστάτεψε το δέντρο; Ή μήπως συνέβηκαν συγχρόνως όλα αυτά από σύμπτωση;

14. Ποια ειδικά εφόδια και μηχανισμούς χρησιμοποιούν τα λουλούδια για να ελκύσουν τα έντομα για γονιμοποίηση;

¹⁴ Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις τέτοιας συνεργασίας μεταξύ εντόμων και λουλουδιών. Τα έντομα γονιμοποιούν τα λουλούδια και με τη σειρά τους τα λουλούδια τρέφουν τα έντομα με γύρη και νέκταρ. Ορισμένα λουλούδια παράγουν δύο είδη γύρης. Το ένα είδος γονιμοποιεί τους σπόρους, το άλλο είναι στείρο αλλά τρέφει τα έντομα-επισκέπτες. Πολλά λουλούδια έχουν ιδιαίτερους χρωματισμούς και οσμές για να κατευθύνουν τα έντομα στο νέκταρ. Τα έντομα καθώς μετακινούνται γονιμοποιούν το λουλούδι. Μερικά λουλούδια έχουν μηχανισμό εκπυρσοκρότησης. Όταν τα έντομα αγγίξουν τη σκανδάλη χτυπιούνται από τους ανθήρες που είναι γεμάτοι γύρη.

15. Πώς η Αριστολοχία εξασφαλίζει τη σταυρωτή γονιμοποίηση, και ποιες ερωτήσεις δημιουργεί αυτό;

¹⁵ Για παράδειγμα, το φυτό Αριστολοχία η μακρόφυλλη δεν μπορεί να γονιμοποιηθεί από μόνο του αλλά χρειάζεται έντομα για να μεταφέρουν σε αυτό γύρη από άλλο λουλούδι. Το φυτό έχει ένα σωληνοειδές φύλλο το οποίο περικλείει το λουλούδι του και αυτό το φύλλο είναι επιστρωμένο με κερί. Έντομα που ελκύονται από τη μυρωδιά του λουλουδιού επικάθονται στο φύλλο και γλιστρούν μέσα σε ένα θαλαμίσκο στον πυθμένα. Εκεί, τα ώριμα στίγματα παίρνουν τη γύρη που φέρνουν τα έντομα και γίνεται η γονιμοποίηση. Αλλά επί τρεις μέρες ακόμη τα έντομα είναι παγιδευμένα εκεί από τρίχες που έχει το φύλλο και από τις κερωμένες πλευρές. Μετά από αυτό, η γύρη του ίδιου του λουλουδιού ωριμάζει και προσκολλιέται σαν σκόνη πάνω στα έντομα. Μόνο τότε πέφτουν οι τρίχες και η κερωμένη ολισθηρή επιφάνεια λυγίζει μέχρις ότου φτάσει στην οριζόντια θέση. Τα έντομα βγαίνουν έξω και εφοδιασμένα με τη νέα γύρη πετάνε σε μια άλλη Αριστολοχία για να τη γονιμοποιήσουν. Τα έντομα δεν ενοχλούνται από αυτή την τριήμερη επίσκεψη εφόσον χορταίνουν από το νέκταρ που είναι αποθηκευμένο γι’ αυτά. Έγιναν όλα αυτά τυχαία; Ή είναι αποτέλεσμα ευφυούς σχεδίου;

16. Πώς γονιμοποιούνται μερικές Οφρύς ορχιδέες και η κορυανθής ορχιδέα;

¹⁶ Μερικά είδη ορχιδέας Οφρύς έχουν στα πέταλά τους μια εικόνα θηλυκιάς σφήκας που είναι ολοκληρωμένη, με μάτια, κεραίες και φτερά. Μάλιστα αναδίδει μυρωδιά θηλυκού σε κατάσταση ζευγαρώματος! Το αρσενικό έρχεται να ζευγαρώσει αλλά απλώς γονιμοποιεί το λουλούδι. Μια άλλη ορχιδέα, η κορυανθής ορχιδέα, έχει νέκταρ που βρίσκεται σε ζύμωση και το οποίο κάνει τη μέλισσα να ταλαντεύεται· γλιστράει σε ένα κοίλωμα με υγρό και ο μόνος τρόπος για να βγει είναι να συρθεί κάτω από ένα στέλεχος το οποίο γεμίζει τη μέλισσα με γύρη.

«Εργοστάσια» της Φύσης

17. Πώς συνεργάζονται τα φύλλα και οι ρίζες για να τρέφονται τα φυτά;

¹⁷ Τα πράσινα φύλλα των φυτών τρέφουν τη ζωική κτίση με άμεσο ή με έμμεσο τρόπο. Αλλά δεν μπορούν να λειτουργήσουν δίχως τη βοήθεια μικρών ριζών. Εκατομμύρια ριζίδια—απολήξεις των ριζών με προστατευτικό κάλυμμα το οποίο λιπαίνεται με λάδι—ανοίγουν δρόμους στο χώμα. Τα τριχίδια των ριζών που βρίσκονται πίσω από το λιπαρό κάλυμμα απορροφούν νερό και ορυκτά στοιχεία, τα οποία ανεβαίνουν προς τα φύλλα μέσω μικροσκοπικών σωληνοειδών αγγείων που περιέχονται στο εσωτερικό μέρος του φλοιού του δέντρου. Στα φύλλα παράγονται σάκχαρα και αμινοξέα και αυτές οι θρεπτικές ουσίες στέλνονται σε όλα τα μέρη του δέντρου και στις ρίζες.

18. (α) Πώς φτάνει το νερό από τις ρίζες στα φύλλα και τι δείχνει ότι αυτό το σύστημα υπερκαλύπτει τις ανάγκες; (β) Τι είναι διαπνοή και πώς συμβάλλει στον κύκλο του νερού;

¹⁸ Ορισμένα χαρακτηριστικά του κυκλοφοριακού συστήματος των δέντρων και των φυτών είναι τόσο καταπληκτικά ώστε πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι είναι σχεδόν θαύματα. Πρώτο, πώς αντλείται το νερό 60 ή 90 μέτρα πάνω από το έδαφος; Η πίεση που ασκεί η ρίζα του δίνει την πρώτη ώθηση, αλλά στον κορμό την εργασία την αναλαμβάνει ένας άλλος μηχανισμός. Τα μόρια του νερού συγκρατούνται με δυνάμεις συνοχής. Λόγω αυτής της συνοχής, καθώς το νερό εξατμίζεται από τα φύλλα οι μικρές στήλες νερού τραβιούνται προς τα πάνω σαν σχοινιά—σχοινιά που φτάνουν από τις ρίζες ως τα φύλλα και προχωρούν με ταχύτητα έως 60 μέτρα την ώρα. Λέγεται ότι αυτό το σύστημα θα μπορούσε να ανυψώσει νερό σε ένα δέντρο ύψους περίπου τριών χιλιομέτρων! Καθώς το περίσσευμα του νερού εξατμίζεται από τα φύλλα (με τη διαδικασία της διαπνοής), δισεκατομμύρια τόνοι νερού ανακυκλώνονται στον αέρα για να πέσουν και πάλι σαν βροχή—ένα τέλεια σχεδιασμένο σύστημα!

19. Ποια ζωτική υπηρεσία εκτελείται από τη συνεργασία ορισμένων ριζών και βακτηριδίων;

¹⁹ Υπάρχουν περισσότερα. Τα φύλλα χρειάζονται νιτρικά ή νιτρώδη άλατα από το έδαφος για να κατασκευάσουν ζωτικά αμινοξέα. Μερικές ποσότητες μπαίνουν στο χώμα από τις αστραπές και μέσω ορισμένων βακτηριδίων που ζουν ελεύθερα. Τα οσπριοειδή—φυτά όπως ο αρακάς, το τριφύλλι, τα φασόλια και το ήμερο τριφύλλι—σχηματίζουν επίσης αζωτούχες ενώσεις σε επαρκείς ποσότητες. Ορισμένα βακτηρίδια μπαίνουν μέσα στις ρίζες των φυτών, οι ρίζες εφοδιάζουν τα βακτηρίδια με υδατάνθρακες και τα βακτηρίδια μετατρέπουν, ή παρασκευάζουν, το άζωτο του χώματος σε εύχρηστα νιτρικά και νιτρώδη άλατα, παράγοντας ετήσια περίπου 22,5 κιλά ανά στρέμμα.

20. (α) Τι κάνει η φωτοσύνθεση, πού συμβαίνει, και ποιος κατανοεί αυτή τη διεργασία; (β) Πώς το βλέπει αυτό ένας βιολόγος; (γ) Πώς μπορούν να ονομαστούν τα πράσινα φυτά, με ποιους τρόπους υπερέχουν, και ποιες ερωτήσεις είναι κατάλληλες;

²⁰ Υπάρχουν ακόμη περισσότερα. Τα πράσινα φύλλα παίρνουν ενέργεια από τον ήλιο, διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και νερό από τις ρίζες των φυτών για να κατασκευάσουν σάκχαρα και να αποβάλλουν οξυγόνο. Αυτή η διεργασία ονομάζεται φωτοσύνθεση και λαβαίνει χώρα σε κυτταρικά σώματα που ονομάζονται χλωροπλάστες—που είναι τόσο μικρά ώστε 400.000 από αυτά μπορούν να χωρέσουν στην τελεία αυτής της πρότασης. Οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν πλήρως τη διεργασία. «Υπάρχουν περίπου εβδομήντα διαφορετικές χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνονται στη φωτοσύνθεση», είπε ένας βιολόγος. «Είναι πραγματικά ένα θαυμαστό γεγονός».¹² Τα πράσινα φυτά έχουν ονομαστεί «εργοστάσια» της φύσης—είναι όμορφα, ήσυχα, δεν προκαλούν ρύπανση, παράγουν οξυγόνο, ανακυκλώνουν νερό και τρέφουν τη ζωική κτίση. Μήπως ήρθαν σε ύπαρξη απλώς τυχαία; Είναι δυνατό να το πιστέψει πραγματικά κανείς αυτό;

[Πλαίσιο/Εικόνες στις σελίδες 148, 149]

Τα Καταπληκτικά Σχέδια των Σπόρων

Σπόροι Ώριμοι και Έτοιμοι να Φύγουν!

Μια ποικιλία από ευφυή σχέδια κάνει τους σπόρους να ξεκινούν για το δρόμο τους! Οι σπόροι της ορχιδέας είναι τόσο ελαφροί που αιωρούνται σαν τη σκόνη. Οι σπόροι της πικραλίδας είναι εφοδιασμένοι με αλεξίπτωτα. Οι σπόροι του σφένδαμνου έχουν φτερά και πετάνε όπως οι πεταλούδες. Οι σπόροι μερικών φυτών που ζουν στο νερό είναι εφοδιασμένοι με πλωτήρες γεμάτους αέρα και με αυτούς ξεκινούν το ταξίδι τους.

Μερικά φυτά έχουν περικάρπια τα οποία ανοίγουν απότομα και οι σπόροι πετάγονται έξω. Οι γλιστεροί σπόροι της αμαμηλίδας της βιργινιανής πρώτα συμπιέζονται και μετά εκτοξεύονται έξω από τον καρπό, όπως τα παιδιά εκσφενδονίζουν σπόρους καρπουζιού πιέζοντάς τους ανάμεσα στον αντίχειρα και στο δείκτη του χεριού τους. Το αγριάγγουρο χρησιμοποιεί υδραυλική μέθοδο. Καθώς μεγαλώνει, το εσωτερικό μέρος της φλούδας γίνεται πιο χοντρό, το υγρό εσωτερικό τμήμα δέχεται αυξανόμενη πίεση και μέχρις ότου ωριμάσουν οι σπόροι η πίεση αυξάνεται τόσο πολύ, ώσπου ξαφνικά εκσφενδονίζεται το κοτσάνι όπως ο φελός από ένα μπουκάλι και οι σπόροι πετάγονται έξω.

[Εικόνες]

Πικραλίδα

Σφένδαμνος

Αγριάγγουρο

Σπόροι Που Μετράνε τη Βροχόπτωση

Μερικά μονοετή φυτά της ερήμου έχουν σπόρους που δεν φυτρώνουν μέχρις ότου πέσει βροχή 1,3 εκατοστά ή παραπάνω. Επίσης φαίνεται ότι γνωρίζουν από ποια κατεύθυνση έρχεται το νερό—αν πέσει βροχή από πάνω τότε φυτρώνουν, αλλά αν ποτιστούν από το χώμα τότε δεν φυτρώνουν. Μέσα στο χώμα υπάρχουν άλατα που εμποδίζουν τους σπόρους να φυτρώσουν. Χρειάζεται να πέσει βροχή από πάνω για να φιλτραριστούν αυτά τα άλατα. Το νερό που χρησιμοποιείται για να ποτιστούν τα φυτά από χαμηλά δεν μπορεί να το κάνει αυτό.

Αν αυτά τα μονοετή φυτά της ερήμου άρχιζαν να αναπτύσσονται μόνο μετά από μια ψιλή βροχή, θα πέθαιναν. Χρειάζεται δυνατή βροχή για να μπει αρκετή υγρασία μέσα στο χώμα που θα διαφυλάξει τα φυτά από μελλοντικές περιόδους ξηρασίας. Γι’ αυτό την περιμένουν. Είναι σύμπτωση—ή σχέδιο;

Ένας Γίγαντας σε ένα Δεματάκι

Ένας από τους πιο μικρούς σπόρους περιέχει το μεγαλύτερο ζωντανό οργανισμό στη γη—το γιγαντιαίο δέντρο σεκόγια. Στην πλήρη ανάπτυξή του ξεπερνάει τα 100 μέτρα. Ενάμισι μέτρο πάνω από το έδαφος η διάμετρός του μπορεί να είναι 12 μέτρα. Ένα δέντρο μπορεί να περιέχει αρκετή ξυλεία ώστε να χτιστούν 50 σπίτια των έξι δωματίων. Ο φλοιός που έχει πάχος 60 εκατοστά έχει τη μυρωδιά της ταννίνης η οποία απωθεί τα έντομα και η σπογγώδης, ινώδης σύστασή του τον κάνει σχεδόν άφλεκτο όπως ο αμίαντος. Οι ρίζες του καλύπτουν 12 με 15 στρέμματα. Ζει πάνω από 3.000 χρόνια.

Ωστόσο οι σπόροι του δέντρου σεκόγια τους οποίους ρίχνει στο έδαφος κατά εκατομμύρια δεν είναι πολύ μεγαλύτεροι από το κεφάλι μιας καρφίτσας και περιβάλλονται από μικροσκοπικά φτερά. Ο μικρόσωμος άνθρωπος, όταν στέκεται στη βάση της σεκόγιας, το μόνο που μπορεί να κάνει είναι να ατενίζει προς τα πάνω μένοντας άφωνος και γεμάτος δέος από το επιβλητικό μεγαλείο της. Είναι λογικό να πιστέψει κανείς ότι η διαμόρφωση του μεγαλόπρεπου αυτού γίγαντα και του μικρού σπόρου που τον περικλείει δεν έγινε από σχέδιο;