Symbiozy

12. Co to jest symbioza i jakie jej przykłady można podać?

¹² Często odnosi się wrażenie, że dwa organizmy zostały zaprojektowane do wspólnego życia. Takie partnerstwo to przykład symbiozy (współżycia). Niektóre odmiany fig i os potrzebują się nawzajem, żeby móc się rozmnażać. Termity odżywiają się drewnem, lecz do strawienia go potrzebują pierwotniaków, które żyją w ich ciałach. Również bydło, kozy i wielbłądy nie mogłyby strawić zawartego w trawie błonnika bez pomocy bakterii i pierwotniaków. W pewnym czasopiśmie powiedziano: „Część krowiego żołądka, gdzie się odbywa to trawienie, ma objętość około 100 litrów — w każdej zaś kropli jest 10 miliardów mikroorganizmów”.¹¹ Glony i grzyby łączą się, tworząc porosty. Dopiero wtedy mogą rosnąć na gołej skale i powoli przemieniać ją w glebę.

13. Jakie pytania nasuwa partnerstwo pomiędzy mrówkami a akacjami?

¹³ Kłujące mrówki zamieszkują puste kolce niektórych gatunków akacji. Odpędzają one od drzewa liściożerne owady i odcinają, a nawet niszczą pnącza, które próbują się po nim piąć. W zamian za to drzewo wydziela słodką ciecz, za którą mrówki przepadają. Wydaje ono też maleńkie nibyowoce, służące mrówkom za pożywienie. Czy mrówki najpierw zaczęły chronić drzewo, a potem ono odwzajemniło się owocami, czy też drzewo dało mrówkom owoce, a mrówki potem podziękowały, zapewniając mu ochronę? A może przez przypadek wszystko to zdarzyło się jednocześnie?

14. Jakimi specjalnymi środkami i mechanizmami posługują się kwiaty do wabienia owadów, które je zapylają?

¹⁴ Często taka współpraca zachodzi między owadami a kwiatami. Owady zapylają kwiaty, które odwdzięczają się im pyłkiem i nektarem. Niektóre kwiaty wytwarzają dwa rodzaje pyłku. Jeden służy do zapładniania, a drugi, jałowy — za pożywienie owadzim gościom. Wiele kwiatów jest wyraźnie oznakowanych i wydziela specjalny zapach, żeby wskazać owadom drogę do nektaru. Po drodze owady zapylają kwiat. Niektóre kwiaty dysponują mechanizmami spustowymi. Z chwilą, gdy owady dotkną wyzwalacza, zostają opudrowane pyłkami z pylników.

15. W jaki sposób kokornak wielkolistny zapewnia sobie zapylanie krzyżowe i jakie pytania nasuwają się w związku z tym?

¹⁵ Kokornak wielkolistny na przykład nie może sam siebie zapylić. Potrzebne są do tego owady, które by przeniosły pyłek z innego kwiatu. Kwiat tej rośliny osłonięty jest zwiniętym w trąbkę liściem pokrytym woskiem. Owady zwabione zapachem kwiatu siadają na liściu i zsuwają się po tej śliskiej zjeżdżalni do komory położonej u nasady kwiatu. Tu zaś na dojrzałe znamię opada pyłek przyniesiony przez owada i w ten sposób dochodzi do zapłodnienia. Włoski i nawoskowane ścianki jeszcze przez trzy dni uniemożliwiają owadom wydostanie się na zewnątrz. Potem własny pyłek kwiatu dojrzewa i oprósza owada. Dopiero wtedy włoski wiotczeją, a nawoskowana zjeżdżalnia pochyla się, aż przybierze pozycję poziomą. Owad wychodzi i z nowym zapasem pyłku leci do następnego kwiatu kokornaka, żeby go zapylić. Owady nie mają nic przeciw tej trzydniowej wizycie, ponieważ delektują się wtedy nagromadzonym tam dla nich nektarem. Czy wszystko to jest dziełem przypadku? A może jednak zostało z góry zaprojektowane?

16. Jak dochodzi do zapylenia storczyków z rodzaju Ophrys i jeszcze innej odmiany?

¹⁶ Płatki niektórych odmian storczyków z rodzaju Ophrys wyglądają jak samiczki osy z oczami, czułkami i skrzydłami. Wydzielają nawet zapach samiczki w okresie godowym. Samczyk nadlatuje, aby ją zapłodnić, ale tylko zapyla kwiat. Inny storczyk z rodzaju Coryanthes zawiera sfermentowany nektar, który oszałamia pszczołę. W rezultacie ześlizguje się ona do miseczki wypełnionej płynem, a jedynym sposobem wydostania się na wolność jest przeciśnięcie się pod pręcikiem, który ją oprósza pyłkiem.

„Fabryki” przyrody

17. Jak liście i korzenie współdziałają w odżywianiu rośliny?

¹⁷ Zielone liście roślin są dla świata bezpośrednio lub pośrednio podstawą wyżywienia. Nie mogłyby jednak spełniać swego zadania bez pomocy maleńkich korzonków. Miliony korzonków torują sobie drogę w glebie, przy czym koniuszek każdego z nich jest okryty ochronną czapeczką natłuszczoną olejkiem. Włośniki korzeniowe, wyrastające powyżej wydzielającej olejek czapeczki, pobierają wodę i sole mineralne. Jedno i drugie przemieszcza się potem drobnymi kanalikami ksylemu aż do liści. W liściach wytwarzane są cukry i aminokwasy, po czym te substancje odżywcze są rozsyłane do wszystkich części drzewa, a więc również do korzeni.

18. (a) Jak woda dostaje się z korzeni do liści i co dowodzi, że ten system jest nadzwyczaj sprawny? (b) Co to jest transpiracja i jak przyczynia się ona do obiegu wody?

¹⁸ Niektóre cechy tego roślinnego układu krążenia są tak zdumiewające, że wielu uczonych uważa je niemal za cud. Po pierwsze, w jaki sposób woda jest doprowadzana na wysokość 60 do 90 metrów nad ziemię? Z początku tłoczy ją parcie korzeniowe, ale w pniu zaczyna już działać inny mechanizm. Cząsteczki wody związane są siłą wzajemnego przyciągania. W miarę wyparowywania wody przez liście siła ta sprawia, że cieniutkie słupki wody są wyciągane niby liny — liny te sięgają od korzeni do liści i przemieszczają się z prędkością do 60 metrów na godzinę. Zakłada się, że przy tym systemie wodę można by unosić w drzewie na wysokość 3 kilometrów! W wyniku wyparowywania z liści zbytecznej wody (czyli tak zwanej transpiracji) powracają do atmosfery miliardy ton wody, żeby potem znowu opaść na ziemię w postaci deszczu. Wspaniale zaprojektowany system!

19. Jakie żywotne zadania spełnia partnerstwo korzeni niektórych roślin i pewnych bakterii?

¹⁹ Ale to jeszcze nie wszystko. Do wytwarzania ważnych aminokwasów liście potrzebują azotanów lub azotynów z gleby. Znaczne ich ilości trafiają tam pod wpływem wyładowań atmosferycznych, jak również wskutek działania pewnych wolno żyjących bakterii. Takie związki azotu wytwarzają też w niezbędnych ilościach rośliny strączkowe, takie jak groch, koniczyna, bób czy lucerna. Do ich korzeni wnikają pewne bakterie. Korzenie zaopatrują je w węglowodany, a bakterie wiążą azot z gleby i przekształcają go w użyteczne azotany i azotyny. Produkują rocznie około 200 kilogramów tych związków na 1 hektar.

20. (a) Co daje fotosynteza, gdzie ona zachodzi i jak dalece poznano ten proces? (b) Jaki pogląd na fotosyntezę wyraził pewien biolog? (c) Jak można nazwać rośliny zielone, czym one się wyróżniają i jakie pytania należałoby w związku z tym zadać?

²⁰ Nie koniec na tym! Zielone liście wykorzystują energię słoneczną, dwutlenek węgla z powietrza i wodę pobieraną za pomocą korzeni, żeby produkować cukry i wydzielać tlen. Proces ten, nazywany fotosyntezą, przebiega w ciałkach komórkowych zwanych chloroplastami. Są one tak maleńkie, że na powierzchni kropki kończącej to zdanie zmieściłoby się ich 400 000. Uczeni jeszcze nie w pełni rozumieją ten proces. „Na fotosyntezę składa się około 70 różnych reakcji chemicznych”, powiedział pewien biolog. „To doprawdy coś cudownego”.¹² Zielone rośliny nazwano „fabrykami” przyrody — są piękne, ciche, nie zanieczyszczają środowiska, wytwarzają tlen, biorą udział w podtrzymywaniu obiegu wody i produkują żywność dla całego świata. Czy powstały ot tak sobie przez przypadek? Czy taki pogląd naprawdę jest wiarogodny?

[Ramka i ilustracje na stronach 148, 149]

Zadziwiająca budowa nasion

Nasiona dojrzewają i są gotowe do drogi!

Ziarenka nasion bywają wysyłane w świat wieloma pomysłowymi sposobami. Nasiona storczyków są tak lekkie, że jak pył unoszą się w powietrzu. Nasiona mniszka lekarskiego mają spadochrony. Nasiona klonu mają skrzydełka i fruwają jak motyle. Niektóre rośliny wodne wyposażają swe nasiona w poduszki powietrzne, żeby na nich pożeglowały.

Inne rośliny mają strąki, które pękają, a wtedy nasiona są z nich wystrzeliwane jak z katapulty. Śliskie nasiona oczaru wirginijskiego zostają najpierw ściśnięte, a potem wystrzeliwują z owocu, jak nasiona arbuza, którymi dzieci strzelają, ściskając je między palcami. Tryskacz wykorzystuje do tego celu zasady hydrauliki. W miarę jak wzrasta, skóra jego owocu grubieje, a we wnętrzu wypełnionym sokiem coraz bardziej wzrasta ciśnienie; gdy nasiona dojrzeją, ciśnienie jest tak duże, że ogonek zostaje wypchnięty jak korek z butelki, a nasiona wytryskują na zewnątrz.

[Ilustracje]

mniszek lekarski

klon

tryskacz

Nasiona jako deszczomierze

Niektóre jednoroczne rośliny pustynne wydają nasiona, które nie wykiełkują, dopóki nie spadnie więcej niż 1 cm deszczu. Zdają się także rozróżniać kierunek, z którego napływa woda — jeśli z góry pada deszcz, wykiełkują, ale gdy woda podchodzi od spodu, nie chcą kiełkować. W glebie są sole, które wstrzymują kiełkowanie. Musi padać deszcz, który te sole wypłucze. Woda napływająca od spodu nie może tego spowodować.

Gdyby te jednoroczne rośliny pustynne zaczęły rosnąć po małym deszczyku, to by uschły. Potrzebny jest rzęsisty deszcz, dzięki któremu gleba tak nasiąka wodą, że rośliny są zabezpieczone na czas następnych okresów suszy. Czekają więc na obfite opady. Przypadek czy planowanie?

Olbrzym w maleńkiej paczuszce

Do jednego z najmniejszych nasion zapakowana jest największa roślina na Ziemi — potężna sekwoja, która wyrasta na wysokość ponad 100 metrów. Jej pień osiąga na wysokości jednego metra nad ziemią średnicę 11 metrów. Z drewna jednego takiego drzewa można zbudować 50 sześciopokojowych domów. Jego ponad półmetrowej grubości kora ma smak taniny, który odstrasza owady, a włóknisto-gąbczasta struktura nadaje jej niemal taką ognioodporność, jaką ma azbest. Korzenie sekwoi zajmują powierzchnię od 1 do 1,5 ha. Żyje ponad 3000 lat.

A jednak nasionka, których sekwoja rozsiewa wokół siebie całe miliony, nie są dużo większe niż główka od szpilki otoczona maleńkimi skrzydełkami. Stojący u stóp sekwoi maleńki człowiek może jedynie w cichej zadumie podziwiać tego kolosa wśród drzew. Czy można uznać za zgodny ze zdrowym rozsądkiem wniosek, że ten majestatyczny olbrzym i maleńkie nasionko, z którego on wyrasta, powstały bez zaprojektowania?