Niezwykły świat drzew. „Czytają” pogodę i oszukują zwierzęta

1 dzień temu

Zachowanie drzew od lat jest przedmiotem zainteresowania świata nauki. Okazuje się, iż aby przetrwać i wydać na świat nowe pokolenie, drzewa stosują niecodzienne strategie.

Drzewa charakteryzują się różnymi strategiami nasiennymi. Ich nasiona rozsiewają się na wiele sposobów. Kiełkowanie w dorodne drzewa (np. sosny, świerki, jodły, klony, graby wiązy, jesiony czy też buki i dęby) wszystko w dużej mierze zależy od tego czy trafią na podatny grunt.

Czytaj także: Duże zwierzęta się kurczą. Wyjaśniamy zaskakujące zjawisko

Jak nasiona oszukują zwierzęta?

Wiele drzew owocujących w lesie rozsiewa nasiona na różne odległości. Są jednak takie, których owoce spadają pod swoje drzewa-matki. Na przykład owoce buków i dębów. Częściowo są zjadane przez zwierzęta, zwłaszcza przez dziki buchtujące w ściółce leśnej, a częściowo zostają na wierzchu gleby i gniją. Bywa też, iż są zakopywane na miejscu przez nasionożerców. Albo są po prostu przez nich roznoszone po lesie i tam też często są zakopywane. Dzięki temu podczas obfitego urodzaju obok drzew-matek spada zagęszczenie żołędzi i bukwi.

– Drzewa takie jak buki i dęby zrzucają nasiona pod siebie jak taki „talerzyk” do zjedzenia dla zwierząt. Ponieważ nie mogą one uciekać tak jak zwierzęta roślinożerne przed swoimi drapieżnikami, próbują inaczej. Ich strategie nasienne polegają na tym, aby w jednym okresie czasu wygłodzić, a potem w innym nasycić zwierzęta. Dzięki temu drzewa mają szanse przetrwać i wyprodukować kolejne pokolenie – powiedział SmogLabowi prof. Michał Bogdziewicz z Centrum Biologii Lasu na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu.

Przy mniejszej konkurencji i większym dostępie do światła słonecznego część nasion może wykiełkować w siewki tuż blisko swoich drzew-matek. Nasiona chronią się też w ten sposób przed dużymi wahaniami temperatur, wysuszeniem czy promieniowaniem słonecznym.

Gryzonie i ptaki są w tym obszarze specjalistami

Pośród ssaków to gryzonie najczęściej roznoszą nasiona po całym lesie. Należą do nich pospolite w lesie wiewiórki, nornice i myszy. Są też rzadziej spotykane w naszym kraju żołędnice, koszatki, orzesznice i popielice. Zwierzęta zakopują przenoszone nasiona w wielu miejscach lasu, głównie w celu zebrania zapasów zimowych.

Wiele badań wskazało, iż w klimacie umiarkowanym pośród ptaków zjadaczami twardych nasion dębów najczęściej są sójki. Podejrzewa się, iż smakoszami są też kowaliki, sikorki, zięby i dzięcioły, ale nie jest to jeszcze całkowicie potwierdzone w badaniach. Wspomniane sójki, nie mogąc rozgryźć nasion, przenoszą je tak jak gryzonie z dala od drzew-matek i bez zaskoczenia: zakopują je, a ponieważ pamięć przestrzenną mają nienajlepszą, to często zapominają o swoim posiłku. „Zapomniane” nasiona mogą z powodzeniem kiełkować w siewki, a mając nieco szczęścia wyrosną na dorodne drzewa leśne.

– W przypadku buka będą to raczej gryzonie, a w przypadku dębów gryzonie i ptaki – podkreślił prof. Bogdziewicz

Zdumiewające umiejętności drzew. „Czytają” pogodę

Wiele gatunków drzew lasotwórczych zrzuca swoje nasiona w dużej ilości… I to w sposób zsynchronizowany. Potem następuje wieloletni zastój. Dlaczego tak się dzieje? Okazuje się, iż nadmiar nasion na drzewach, czy też zrzuconych na glebę pod nimi, pozwala zaspokoić apetyt zwierząt, bez zjadania wszystkich nasion.

W obfite lata nasienne jednocześnie zakwita wiele drzew. Ma to związek z dużą produkcją pyłku, który jest najczęściej przenoszony na duże odległości przez wiatr. Praktycznie wszystkie drzewa są tak zapylane. Jednak pyłek kwiatowy jest też przenoszony przez owady zapylające – głównie pszczoły i trzmiele. Zwierzęta te pomagają skutecznie zapylać kwiaty niektórych gatunków drzew z rodziny różowatych (jabłonie, grusze, śliwy, czeremchy itp.), czy też lipy i robinie akacjowe. Badacze nazywają ten proces hipotezą efektywności zapylania.

Kolejna nowsza hipoteza przewidywania przyszłości przez drzewa daje wiele do myślenia. Przedstawia świat drzew w zadziwiający sposób.

Kluczowa jest tu umiejętność perfekcyjnego „czytania” pogody przez drzewa. Dzięki temu drzewa wiedzą, kiedy mieć obfity wysyp nasion, a kiedy nie. Jedno z badań, opublikowanych w New Phytologist, w którym wziął udział wspomniany już prof. Bogdziewicz, wskazuje, że urodzaj nasion ma daleko idące skutki ekologiczne.

„Kiedy rośliny produkują dużo nasion, jest to energetycznie wyczerpujące”

Tezy zawarte w pracy naukowej z 1992 r. były najbliższe hipotezie unikania patogenów, którą zaprezentowano w ubiegłym roku. Badacze wykorzystali wersję standardowego modelu drapieżnika-ofiary, używając jako model… wiewiórkę i żołędzia.

Profesor matematyki Ailene MacPherson i Jonathan Davies z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej im. Simona Frasera w Barnaby (Kanada), na podstawie pracy swoich poprzedników, przedstawili w 2024 r. w czasopiśmie Current Biology szersze ujęcie tego zagadnienia sprzed lat – sprawdzili wspomnianą hipotezę unikania patogenów, w okresie, gdy drzewa zrzucają mniej nasion lub całkowicie wstrzymują ich zrzucanie. Mechanizm jest prosty i polega na tym, iż podczas obfitego urodzaju nasiona drzew (np. żołędzie dębów) są z jednej strony pożerane przez wiewiórki, a z drugiej – atakowane przez chorobotwórcze grzyby, bakterie i inne patogeny.

Aby zapobiec zniszczeniu dużej liczby nasion przez patogeny, drzewa „postanawiają” ich mniej produkować. Zamiast tego „skupiają” się na rozroście swojej masy.

– Kiedy rośliny produkują dużo nasion to jest to energetycznie wyczerpujące. I w takich latach np. buki rosną mniej. Ich korony są bardziej prześwietlone i mają mniej liści, są w gorszej kondycji. Mniej też inwestują w inne czynności życiowe, bo inwestują w reprodukcję – powiedział nam prof. Bogdziewicz.

Naukowcy zastanawiali się też, czy w latach uboższych w wysyp nasion, drzewa czasem nie bronią się przed chorobami? I czy to nie jest właśnie główny powód, zrzucania mniejszej ilości nasion? – Przyjrzyjmy się, co robią rolnicy – mówi współautor badania Jonathan Davies, botanik i naukowiec zajmujący się ochroną lasów w Kolumbii Brytyjskiej. – Często pozostawiają pola ugorowane, co usuwa szkodniki i patogeny. Usuwają plony przez dwa, trzy lub cztery lata. Usuwają patogeny i szkodniki z pola i można ponownie zasiać.

Tak właśnie wygląda niezwykły świat drzew.