Trzmiele nakłuwają liście roślin i w ten sposób przyspieszają kwitnienie

Gdy brakuje pyłku, trzmiele uszkadzają liście roślin, co przyspiesza powstawanie kwiatów - odkryli naukowcy z Politechniki Federalnej w Zurychu.

Gdy przez wysokie temperatury kwitnienie występuje wcześniej niż zwykle, może się zaburzyć mutualistyczny związek między roślinami a zapylaczami. Ostatnio jednak prof. Consuelo De Moraes i Mark Mescher odkryli, że pewne zachowanie trzmieli może pomóc przezwyciężyć te wyzwania, ułatwiając koordynację między owadami a zapylanymi przez nie roślinami.

Okazuje się, że robotnice trzmieli robią dziurki w liściach roślin, które jeszcze nie kwitły. Uszkodzenie stymuluje produkcję nowych kwiatów, które pojawiają się wcześniej niż na roślinach niepoddanych temu zabiegowi. W artykule opublikowanym na łamach Science napisano, że zabieg "dziurkowania" stosują co najmniej 3 gatunki trzmieli.

Wcześniejsze badania pokazały, że różne rodzaje stresu mogą skłaniać rośliny do kwitnienia, ale rola przyspieszających powstawanie kwiatów trzmielich uszkodzeń była dla nas czymś nieoczekiwanym - podkreśla Mescher.

Biolodzy po raz pierwszy zauważyli to zachowanie podczas innych eksperymentów, realizowanych przez Foteini Pashalidou; zapylacze przebijały liście testowych roślin w szklarni. Analizując tę kwestię, odkryliśmy, że inni również zaobserwowali to zachowanie, ale dotąd nikt nie dociekał, co właściwie trzmiele robią roślinom ani nie wspominał, jaki ma to wpływ na powstawanie kwiatów.

Podążając dalej tym tropem, Szwajcarzy obmyślili całą serię eksperymentów. Część przeprowadzono w laboratorium, a część w terenie.

W oparciu o testy laboratoryjne naukowcy byli w stanie wykazać, że tendencja do nacinania liści silnie koreluje z ilością pyłku do zebrania. Trzmiele częściej uszkadzają liście, gdy mogą pozyskać małą ilość pyłku lub gdy pyłku w ogóle nie ma. Stwierdzono także, że uszkodzenia liści mają ogromny wpływ na czasowanie kwitnienia u 2 różnych gatunków roślin. Pomidory z "przedziurkowanymi" przez trzmiele liśćmi kwitły do 30 dni wcześniej niż pomidory nieuszkodzone, a gorczyca czarna (Brassica nigra) ok. 14 dni wcześniej.

De Moraes podejrzewa, że etap rozwojowy, na którym roślina się znajduje, gdy zostanie uszkodzona przez trzmiela, może mieć wpływ na stopień przyspieszenia kwitnienia. Kwestia ta zostanie zbadana w ramach przyszłych badań.

Akademicy próbowali ręcznie odtworzyć wzorce uszkodzeń powodowanych przez trzmiele i zobaczyć, czy uda im się zreplikować wpływ na czas kwitnienia. Okazało się, że choć manipulacja prowadziła do pewnego przyspieszenia kwitnienia u obu gatunków roślin, efekt zdecydowanie nie był tak silny, jak przy działaniach trzmieli (w przypadku pomidorów nic się nie stało, a w przypadku gorczycy efekt był co najwyżej umiarkowany). Na tej podstawie De Moraes zaczęła przypuszczać, że w grę wchodzą np. wskazówki chemiczne. Może chodzi o to, a może nasze uszkodzenia za słabo przypominały działania trzmieli. Jej zespół pracuje obecnie m.in. nad mechanizmami molekularnymi, zaangażowanymi w reakcję roślin na uszkodzenia przez trzmiele.

Dziurkowanie liści udało się zaobserwować również w bardziej naturalnych warunkach. Doktorantka Harriet Lambert prowadziła badania na dachach dwóch budynków politechniki. Ponownie okazało się, że głodne trzmiele często uszkadzały liście niekwitnących roślin. Gdy jednak naukowcy zwiększali dostępność kwiatów, częstość tego zachowania spadała.

Co ważne, zachowują się tak nie tylko trzmiele ziemne (Bombus terrestris) z eksperymentalnych kolonii badaczy. Dzięki szczęśliwemu zbiegowi okoliczności testy w terenie przyciągnęły 2 inne gatunki trzmieli: trzmiele kamienniki i gajowe (B. lapidarius i B. lucorum). One także robiły dziurki w liściach.

Pszczoły miodne nie zachowują się w ten sposób. Wydawały się one całkowicie ignorować niekwitnące rośliny.

Trzmiele mogły wynaleźć sposób radzenia sobie z lokalnymi niedoborami pyłku, a łąki są pełne innych zapylaczy, które mogą skorzystać na pomysłowości trzmieli - cieszy się De Moraes.

trzmiele liście dziurki kwitnienie przyspieszenie trzmiel ziemny Consuelo De Moraes Mark Mescher