Na długo przed pojawieniem się kolorowych płatków kwiatów starożytne rośliny przyciągały zapylacze za pomocą ciepła. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Science pokazuje, że sagowce, grupa tropikalnych roślin przypominających palmy, wytwarzają znaczne ciepło w swoich strukturach rozrodczych, aby przyciągnąć chrząszcze. Odkrycie to zapewnia wgląd w najwcześniejsze formy zapylania, poprzedzające ewolucję kwiatów o miliony lat.
Jak ciepło działa jako sygnał zapylenia
Sagowce są termogeniczne, co oznacza, że aktywnie wytwarzają ciepło, a niektóre gatunki osiągają temperatury nawet o 15°C (27°F) wyższe niż w ich otoczeniu. Naukowcy potwierdzili, że chrząszcze przyciągają najcieplejsze części szyszek cykady, nawet jeśli kontrolowane są inne bodźce, takie jak zapach. Eksperymenty z użyciem barwnika ultrafioletowego wykazały, że chrząszcze stale odwiedzały cieplejsze obszary, co wskazuje, że ciepło jest bezpośrednim czynnikiem wabiącym.
Kiedy badacze podgrzali wydrukowane w 3D pączki i przykryli je plastikiem, aby zapobiec przewodzeniu ciepła przez dotyk, chrząszcze nadal wolały ciepłe pąki od nieogrzewanych, co udowadnia, że promieniowanie podczerwone samo w sobie jest sygnałem. U chrząszczy czułki zawierają TRPA1, wrażliwy na ciepło kanał jonowy występujący również u węży i komarów, dostrojony do określonego zakresu temperatur ich roślin żywicielskich. Sugeruje to, że chrząszcze są biologicznie wyposażone do wykrywania ciepła sagowców i reagowania na nie.
Ewolucyjna tajemnica roślin kwitnących
Badanie to rzuca światło na odwieczne pytanie ewolucyjne: dlaczego rośliny kwitnące (okrytozalążkowe) tak szybko różnicowały się, podczas gdy liczba gatunków sagowców była stosunkowo ograniczona? Autorzy sugerują, że zapylanie w oparciu o podczerwień mogło ograniczyć zdolność sagowców do tworzenia wyspecjalizowanych relacji z szerszą gamą owadów.
Kwiaty mogą tworzyć złożone schematy kolorów, poziomy nasycenia i odcienie, co pozwala im przyciągnąć różnorodne zapylacze. Sagowce mogą jednak jedynie regulować intensywność ciepła, potencjalnie ograniczając ich zróżnicowanie. Inni botanicy sugerują, że zapach również mógł pomóc w dywersyfikacji sagowców, ale rośliny kwitnące mają tę zaletę, że łączą zapach i kolor, co zapewnia szerszą atrakcyjność.
„Wiele możliwości dywersyfikacji to prawdopodobnie lepsze niż jedna” – mówi Beverly Glover, botanik z Uniwersytetu w Cambridge.
Odkrycia te stanowią znaczący postęp w zrozumieniu ewolucji roślin i początków zapylania, co sugeruje, że ciepło było kluczową interakcją ekologiczną na długo przed erą kwiatów.
