1. 8. 2022
Izraelští vědci popsali podivuhodný příklad rostliny, která naslouchá zvuku křídel a na přílet včel reaguje zahuštěním nektaru.
Rostliny postrádají smyslové orgány živočichů, ale přitom reagují na nejrůznější podněty. Notoricky známá je jejich reakce na světlo. Citlivka stydlivá (Mimosa pudica) sklápí i při slabém dotyku listy a demonstruje tak jakousi obdobu hmatu. Americká pupalkovitá rostlina Oenothera drummondi je jednou z mála rostlin, u kterých se vědcům podařilo prokázat reakci na zvuk. S mírnou nadsázkou se tak o ní dá říci, že slyší. A je to velmi vybíravý posluchač. Reaguje pouze na zvuky s frekvencí blízkou zvukům vydávaným jejími letícími hmyzími opylovači.
Oenothera drummondi je domovem v Jižní Americe, odkud ji člověk zavlekl na další kontinenty od Středomoří až po Austrálii. Plazivé trvalce dodávají chloupky na listech stříbřité zbarvení a trochu tím tak připomíná naše mochny. Dobře se jí vede na pobřežních písčinách. Vykvétá až tuctem žlutých květů o průměru tři až čtyři centimetry. Opylují ji včely a noční motýli.
Tým vedený Lilach Hadanyovou z univerzity v Tel Avivu si tuto pupalku vybral pro studium reakcí rostlin na zvuky. Vědci vyšli z předpokladu, že rostlina má zájem odměnit svého opylovače vydatnou porcí nektaru. Zároveň však nemůže nabízet nektar každému na potkání, protože někteří živočichové se chovají jako nektaroví lupiči. Vysají nektar, ale květy neopylí. Produkovat nektar dlouho předem „pro strýčka příhodu“ se také nevyplácí, protože po nějaké době ho začnou v květech rozkládat mikroorganismy. Zkvašují ho například divoké kvasinky. Opylovač by však měl dostat nektar čerstvý.
Pro rostliny by bylo výhodné, kdyby mohly operativně zvýšit množství a kvalitu nektaru v reakci na přílet žádoucího druhu hmyzu. Hadanyová a její spolupracovníci se rozhodli prověřit, jestli to pupalka nedělá v odezvě na zvuky, které vydávají její letící hmyzí opylovači. Výsledky bádání izraelských vědců zveřejnil vědecký časopis Ecology Letters.
Opylovači z playbacku
Vědci v experimentech přehrávali rozkvetlým pupalkám nahrávku letu včely medonosné a vedle toho i syntetické zvuky o různě vysokých frekvencích. V reakci na zvuk včelích křídel došlo v květech ke zvýšení koncentrace cukrů v nektaru o plnou pětinu, zatímco objem nektaru zůstal stejný. Lze tedy říci, že v reakci na přílet včely připravuje pupalka vydatnější odměnu za opylení.
Kromě včelích křídel vydávají podobné zvuky také křídla nočních motýlů, kteří rovněž patří k žádoucím opylovačům pupalky Oenothera drummondi. O tom, že pupalka nereaguje specificky na zvuk včel a také motýlům by zřejmě připravila vydatnější nektar, svědčí fakt, že podobně jako na včelí „playback“ reagovala rostlina také na syntetický zvuk o odpovídající frekvenci. Při zvucích o jiných frekvencích nebo v naprostém tichu se koncentrace cukrů v nektaru neměnily.
Rostlina detekuje přílet opylovače na základě rezonance, která rozechvívá její okvětní lístky. O tom, že rostlina reaguje skutečně na zvuk, se vědci přesvědčili v experimentu, kde pupalky přiklopili skleněným zvonem pohlcujícím zvuky z okolí. Takto izolované rostliny koncentraci cukru v nektaru nezvyšovaly ani v reakci na nahrávku zvuku letící včely.
Ke zvýšení koncentrace cukrů v nektaru dochází asi tři minuty poté, co pupalka zachytila zvuk včely nebo nočního motýla. V té chvíli už může být opylovač, který reakci rostliny spustil, dávno pryč. Jak ovšem výzkumníci zjistili pozorováním rozkvetlých pupalek v přírodě, po příletu jednoho opylovače se s vysokou pravděpodobností záhy objeví další a ten už může z nabídky koncentrovanějšího nektaru těžit. Často navíc u rostliny zůstává i iniciátor reakce pupalky. Ke zvýšení koncentrace cukrů dochází ve všech květech dané rostliny, takže i když opylovač propásne odměnu u prvního či druhého květu, u dalších už se mu jí dostane plnou měrou.
Rizika hlukového znečištění
Včely dokonce dokážou rozlišit i jednoprocentní rozdíl v koncentracích cukru v nektaru. Dvacetiprocentní nárůst tedy zcela jistě zaznamenají. „Štědrý“ rostlinný druh si pamatují a vyhledávají ho. To pak jde k duhu i samotné pupalce, která se dočká kvalitního opylení. Její „cukerná investice“ tak nepřichází nazmar a přináší zisk v podobě bohatší úrody semen.
„Předpokládáme, že květ slouží jako ucho, kterým rostlina zachytí zvuky vydávané opylovačem,“ konstatují autoři v závěru své studie a dodávají, že podobně mohou „naslouchat“ opylovačům a reagovat na jejich přílet i další rostliny. Velikost květů tak může být kromě jiného dána i potřebou zachytit zvuky o frekvencích typických pro ty opylovače, kteří jsou pro danou rostlinu důležití.
Hadanyová a spol. upozorňují na fakt, že dnes dochází k velmi intenzivnímu „hlukovému znečištění“ životního prostředí, ale prozatím se jeho dopady na přírodu studovaly především v souvislosti s živočichy. Je například známo, že některé druhy žab žijících ve vodních nádržích u hlučných silničních komunikací už se při námluvách pořádně neslyší. S podobným problémem se ovšem mohou potýkat i rostliny a jejich opylovači. Zvuky vydávané za letu křídly včel, čmeláků nebo nočních motýlů mají poměrně nízké frekvence a na pozadí nízkofrekvenčního hluku silniční dopravy se mohou ztrácet. Rostlina pak jejich přílet „přeslechne“ a nepřipraví pro ně odměnu, což může mít za následek pokles zájmu opylovačů a méně kvalitní opylení.
Jaroslav Petr
Zdroj:
Veits, M., Khait, I., Obolski, U., Zinger, E., Boonman,
A., Goldshtein, A., Saban, K., Seltzer, R., Ben-Dor,
U., Estlein, P., Kabat, A., Peretz, D., Ratzersdorfer,
I., Krylov, S., Chamovitz, D., Sapir, Y., Yovel, Y., &
Hadany, L. (2019). Flowers respond to pollinator
sound within minutes by increasing nectar sugar
concentration. Ecology letters, 22(9), 1483–1492.
https://doi.org/10.1111/ele.13331
