Samożywne rośliny i cudzożywne zwierzęta? Są wyjątki!/ Warszawski Festiwal Nauki

Biolog wyjaśnił, że odżywianie się to forma walki z 2. zasadą termodynamiki. Zasada ta mówi, że układ dąży uzyskania niskiej energii. Odżywianie się służy pozyskaniu energii na utrzymanie funkcji życiowych oraz uzupełnieniu zapasów molekuł - zwłaszcza węgla - do odbudowy zużytych komponentów organizmu, np. białek.

Organizmy samożywne najczęściej potrafią przeprowadzać fotosyntezę. W procesie tym wiążą dwutlenek węgla i pozyskują energię ze światła. Z kolei organizmy cudzożywne dwutlenku węgla asymilować nie potrafią, niezbędne związki węgla pozyskują zjadając inne organizmy. Wydawać by się mogło, że podział jest prosty: rośliny to organizmy samożywne, a zwierzęta - cudzożywne, ale okazuje się, że pojawiają się wyjątki.

Rośliny które przeprowadzają fotosyntezę, tak naprawdę w całości samożywne nie są. Jedyną ich częścią samożywną, która ma zdolność do prowadzenia fotosyntezy są dojrzałe liście. Zdolności wiązania energii ze słońca nie mają za to ani niedojrzałe liście, ani korzenie, ani nasiona, ani owoce.

Fotosynteza jest możliwa dzięki zawartych w komórkach liści organellom - chloroplastom. Badacz wyjaśnił, że według jednej z teorii, chloroplasty, podobnie jak mitochondria, były dawniej bakteriami, które zostały przez rośliny włączone do organizmu w procesie endosymbiozy.

Nie wszystkie jednak rośliny węgiel i energię zdobywają samodzielnie. Wśród roślin cudzożywnych znajduje się większość roślin bezzieleniowych, które nie posiadają chloroplastów. Rośliny te nie mają więc wyjścia - energię i składniki odżywcze muszą czerpać od innych roślin. Wśród takich roślin cudzożywnych w Polsce występuje np. zaraza bluszczowa, która żeruje na bluszczu, albo żerująca na różnych roślinach kanianka. Biolog wyjaśnił, że kanianka, jako roślina pnąca, oplata swojego żywiciela i potrafi nawet go w ten sposób zagłuszyć i zniszczyć.

Rośliną cudzożywną jest również raflezja, która może mieć największe na świecie kwiaty - ich średnica dochodzi do 1 metra. Zapach tych kwiatów ma wabić muchy, dlatego przypomina zapach zgniłego mięsa. Jarosław Szczepanik wyjaśnił, że raflezja mieszka we wnętrzu swoich żywicieli - pnączy - na zewnątrz żywiciela ujawnia się jedynie kwiat.

Do roślin cudzożywnych nie należą jednak jemioła, pszeniec gajowy ani mięsożerna rosiczka. Rośliny te pobierają z innych organizmów jedynie pewne składniki mineralne lub wodę, natomiast same i tak prowadzą fotosyntezę, dzięki której uzyskują węgiel i energię.

Jak roślinne pasożyty znajdują swoich gospodarzy? Zazwyczaj po zapachu. Biolog wyjaśnił, że rośliny wytwarzają lotne związki, które służą np. do ochrony przed konkurencją lub do komunikacji pomiędzy poszczególnymi roślinami. Szczepanik przypomniał, że gdy jedną roślinę zaatakuje gąsienica, roślina wytwarza związki chemiczne, które informują sąsiednie rośliny tego gatunku o zagrożeniu. Inne osobniki mają wtedy czas, żeby przygotować się na atak, np. wytwarzając związki niesmaczne dla gąsienic. Wytwarzany przez rośliny zapach może też służyć wabieniu zwierząt. Np. rośliny zaatakowane przez mszyce wytwarzają zapach wabiący biedronki - wrogów mszyc. Ale związki lotne potrafią również przywabić pasożyty roślinne.

Zdarza się - choć znacznie rzadziej - sytuacja odwrotna: czasem również zwierzęta mogą być samożywne.

Szczepanik podał przykład koralowców rafowych, które - choć należą do królestwa zwierząt - to nie odżywiają się innymi organizmami. Okazuje się, że we wnętrzu koralowców mogą żyć glony, które prowadzą fotosyntezę. Koralowce, które zapewniają glonom bezpieczne schronienie otrzymują w zamian produkty fotosyntezy i mogą się dzięki temu odżywiać. Jednak koralowce same fotosyntezy nie prowadzą, więc do grupy organizmów samożywnych nie można ich do końca zaliczyć.

Przykładem zwierzęcia, które można uznać za samożywne, jest wodny ślimak z rodzaju Elysia. Ślimaki te zjadają rośliny, ale zamiast trawić spożyte chloroplasty, zachowują je i wbudowują w swoje ciało. Mechanizm ten nazywany jest kleptoplastią. Chloroplasty w ciele ślimaka (właściwie już nazywane być wtedy powinny kleptoplastami) - mogą prowadzić fotosyntezę, a ślimak dzięki nim się odżywia. Chloroplasty nie przenoszą się jednak na potomstwo, dlatego młode, aby nabyć zdolność do fotosyntezy muszą pobrać je z zewnątrz - zjadając wraz z rośliną.

Jak wyjaśnił Szczepanik, ten mechanizm mógł wyewoluować, kiedy ślimaki zaczęły wbudowywać chloroplasty do swojego organizmu, żeby upodobnić się do liści i lepiej ukryć w otoczeniu.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ ula/