Środowisko

(Nie)ugięci wspinacze

Numer 3/2021
Wąsy czepne dyni są doskonałym narzędziem umożliwiającym jej przytwierdzenie do podpory. Wąsy czepne dyni są doskonałym narzędziem umożliwiającym jej przytwierdzenie do podpory. Shutterstock
Od niepozornych jednorocznych roślin po okazałe liany, od równika niemal po bieguny wszystkie pnącza, oprócz nielicznych wyjątków, mają jeden główny cel: znaleźć się bliżej słońca.
Bugenwilla jest pnączem o wyjątkowych walorach ozdobnych, lecz posiada ciernie.Shutterstock Bugenwilla jest pnączem o wyjątkowych walorach ozdobnych, lecz posiada ciernie.
Wanilia, z której owoców uzyskuje się aromatyczną przyprawę, również jest pnączem.Shutterstock Wanilia, z której owoców uzyskuje się aromatyczną przyprawę, również jest pnączem.
Przytulia czepna może przytwierdzać się nie tylko do innych roślin, ale także do ubrań czy sierści zwierząt.Shutterstock Przytulia czepna może przytwierdzać się nie tylko do innych roślin, ale także do ubrań czy sierści zwierząt.
Glicynia ma piękne kwiaty, ale może okazać się zabójcza dla innych roślin.Shutterstock Glicynia ma piękne kwiaty, ale może okazać się zabójcza dla innych roślin.
Widoczny pod mikroskopem przekrój przez roślinę (po lewej), do której tkanek wnika ssawka kanianki (po prawej).Indigo Widoczny pod mikroskopem przekrój przez roślinę (po lewej), do której tkanek wnika ssawka kanianki (po prawej).
Kanianka nie tylko oplata się wokół innej rośliny, ale czerpie z niej wszystkie niezbędne do życia składniki.Shutterstock Kanianka nie tylko oplata się wokół innej rośliny, ale czerpie z niej wszystkie niezbędne do życia składniki.
Kwiat żeński dyni rosnącej na podporze może zawiązywać owoc wysoko nad ziemią.Shutterstock Kwiat żeński dyni rosnącej na podporze może zawiązywać owoc wysoko nad ziemią.
Gatunki z rodzaju osmoka wytwarzają pędy o rekordowej wśród roślin długości.Shutterstock Gatunki z rodzaju osmoka wytwarzają pędy o rekordowej wśród roślin długości.
Liany z Borneo.Shutterstock Liany z Borneo.
W skali komórkowej liany zwiększają np. średnicę naczyń, a w skali całej łodygi mogą wykształcać jakby wiele mniejszych „łodyg” (na zdj. widoczne w obrębie żółtych okręgów).Indigo W skali komórkowej liany zwiększają np. średnicę naczyń, a w skali całej łodygi mogą wykształcać jakby wiele mniejszych „łodyg” (na zdj. widoczne w obrębie żółtych okręgów).

Pnącza jako forma życiowa roślin powstawały wielokrotnie i niezależnie w toku ewolucji, często u niespokrewnionych gatunków. Powszechność takiej formy wzrostu u roślin wskazuje na to, że musi ona dawać im wymierne korzyści, w przeciwnym razie dobór naturalny nie pozwoliłby jej przetrwać. Jej główną zaletą jest umożliwienie roślinie dotarcia do słońca. Dlatego pnącza najpowszechniej i najobficiej występują w strefie równikowej, gdzie nie brak wody i żyznej gleby, a czynnikiem najbardziej limitującym wzrost roślin jest dostęp do światła. Niektóre z nich nie inwestują w wytwarzanie własnego masywnego pnia, a dostają się do sklepienia lasu, wspinając się po korze drzew.

Byle do słońca

Chociaż wszystkie pnącza są wrzucane do jednego worka ze względu na zdolność wspinania się po podporze, to mogą dokonywać tego w różny sposób. Niektóre owijają się wokół podpory, oplatając ją głównym pędem, tak jak pnące odmiany fasoli, chmiel czy wilec purpurowy. Wierzchołkowa część łodygi u pnączy wspinających się w ten sposób wykonuje okrężne lub eliptyczne ruchy do momentu natrafienia na podporę. Wówczas przylega do niej, a warstwa komórek bezpośrednio stykających się z nią zmniejsza swoją objętość. Jednocześnie pobudzane jest wydłużanie komórek leżących po przeciwnej stronie pędu i niestykających się z podporą. W ten sposób pnącze potrafi tworzyć mocne i stabilne sploty, nie ulegając mechanicznemu uszkodzeniu. Jednocześnie, w zależności od gatunku, może owijać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do niego.

Pozostałe pnącza przytwierdzają się do podpory za pomocą specjalnych organów czepnych. Takie gatunki jak winorośl czy groch wytwarzają wąsy czepne, które owijając się wokół podpory, podtrzymują roślinę w jej wędrówce ku słońcu. Sposób oplatania przez wąsy jest podobny do opisanego powyżej sposobu, w jaki dokonują tego pędy główne. Wąsy czepne są specjalnymi organami pochodzącymi z przekształconych liści bądź części łodyg.

Częstą strategią umożliwiającą pnączu przytwierdzenie się do podpory jest również wytwarzanie czepnych korzeni przybyszowych. Są one obecne u powszechnego w naszych parkach i ogrodach bluszczu, ale także np. u wanilii. Głównym zadaniem korzeni czepnych jest stabilizacja rośliny, a nie pobieranie wody i substancji odżywczych jak w przypadku zwykłych korzeni. Jednak np. pnącza epifityczne (nieprzytwierdzone do gleby, a rosnące wyłącznie na innej roślinie) czerpią te składniki często właśnie za pomocą korzeni przybyszowych. Wiele epifitów pozyskuje składniki odżywcze z miejsc, gdzie na roślinie podporze gromadzi się martwa materia organiczna.

Niektóre gatunki tworzą giętkie i wydłużone pędy, które jednak nie mają dużych zdolności do owijania się i nie wykształcają specjalnych struktur umożliwiających im przytwierdzenie do podpory, a w uniknięciu strącenia np. przez wiatr pomagają im jedynie kolce (u pnących odmian róż czy jeżyn) lub ciernie, występujące choćby u bugenwilli. Z kolei przytulia czepna jest jednorocznym zielnym pnączem spotykanym na polach i łąkach. Ma ona haczykowate włoski mniej nieprzyjemne w dotyku niż kolce czy ciernie, ale jednocześnie skuteczne we wspinaniu się po innych roślinach. Włoski te są niewielkie, ale jest ich bardzo dużo, dzięki czemu ta mała roślina jest w stanie wydostać się z cienia. Przytulia przytwierdza się nie tylko do innych roślin i nie tylko w wędrówce do słońca. Jej nasiona łatwo przylegają do futra zwierząt i po wizycie na łące możemy znajdować je uczepione do sierści psów czy kotów.

Roślinni dusiciele

Większość pnączy, tak jak większość roślin, samodzielnie pobiera energię, a podpora służy im jedynie jako stelaż, po którym mogą wspinać się ku słońcu. Nie oznacza to jednak, że obecność pnączy nie może wpłynąć negatywnie na rośliny podpory. Pnącza, zwłaszcza te o większych liściach, mogą zacieniać, szczególnie niżej położone, gałęzie drzew czy krzewów. Pnącze i podpora konkurują nie tylko o światło. Ich systemy korzeniowe znajdują się przeważnie blisko siebie i współzawodniczą o wodę i substancje odżywcze występujące w glebie. W ekstremalnych przypadkach zdarzyć się może również, że podpora lub jej pojedyncze gałęzie złamią się na skutek zbyt dużego ciężaru pnącza.

Nie dajmy się też zwieść urodzie niektórych roślin, gdyż np. pięknie kwitnąca glicynia (inaczej wisteria) ma „morderczą naturę”: oplatając się wokół podpory, może wręcz udusić drzewo, na którym rośnie. Często również poprzez tworzenie zwartych zarośli wisterie zacieniają pozostałe rośliny do tego stopnia, że pozostają jednym z nielicznych lub wręcz jedynym gatunkiem na danym obszarze. Zjawisko takie spotykane jest również w przypadku innych gatunków, szczególnie tych inwazyjnych, które dostają się na obszary poza swoim naturalnym zasięgiem występowania i stają się ekspansywne. Na przykład w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie używa się zwrotu „bluszczowe pustynie” (ang. ivy deserts) na określenie zjawiska zarastania całych drzew czy obszarów przez inwazyjny w Ameryce Północnej bluszcz. Powoduje to, że znajdujące się pod nim osobniki obumierają, a on staje się jedynym gatunkiem na danym terenie.

Na tym jednak nie kończy się lista negatywnych skutków działania pnączy. Istnieje bowiem pewna ich grupa, dla której niezbędne jest oparcie się na innym organizmie, ponieważ jej przedstawiciele sami nie wykorzystują energii słonecznej, a substancje odżywcze wysysają z rośliny żywicielskiej. Te pasożytnicze pnącza to kanianki, które mogą posiadać niewielkie ilości chlorofilu (barwnika umożliwiającego przyswajanie energii słonecznej), ale przeważnie nie wytwarzają go wcale. Dlatego są zmuszone do pobierania energii i substancji odżywczych od innych roślin. Kanianki kiełkują co prawda samodzielnie, lecz od razu po wydostaniu się z nasiona zwracają się w stronę najbliższego potencjalnego żywiciela. Wykrywają jego obecność, gdyż mają zdolność detekcji wysyłanych przez inne rośliny sygnałów chemicznych. Po połączeniu z nimi korzenie kanianki zamierają i staje się ona całkowicie zależna od gospodarza. Nie oznacza to, że go oszczędzi, utrzymując przy życiu, aby dostarczał jej energii. Ponieważ jest pnączem, może łatwo łączyć się z kolejnymi osobnikami i jej egzystencja nie jest zależna od przetrwania jednego. Kanianki odżywiają się za pomocą bardzo licznych ssawek, które wnikają do wiązek przewodzących roślin. Ponadto nawet po oderwaniu części zewnętrznej pnącze to może odrosnąć z pozostałej w tkankach żywiciela ssawki. Kanianki są szkodliwe nie tylko dla rośliny, z której pobierają substancje odżywcze, ale są także trujące dla człowieka i powszechnie uznawane za chwasty.

Nie takie pnącze straszne…

Te niszczycielskie właściwości pnączy, które mogą wydawać się niczym wyjęte z horroru, nie sprawiają jednak, że powinniśmy z nich rezygnować. Chociaż w ogrodzie mogą okazać się niekorzystne dla innych roślin, to jednak łatwo uniknąć tego poprzez dostarczanie sztucznych podpór, np. pergoli. Nie każde pnącze niszczy mur jak bluszcz, który może dostać się w spękania ściany i przyczynić się do pogorszenia stanu technicznego budynku. Rozwiązaniem jest sadzenie go jedynie przy gładkich elewacjach. Z kolei takie gatunki jak winobluszcz pięciolistkowy posiadają wąsy czepne z przylgami, które nie wnikają w strukturę podłoża, dlatego nie czynią zniszczeń. Pnącze obrastające mur tworzy dodatkową warstwę izolującą i specyficzny mikroklimat. Badania naukowe wskazują, że może ograniczyć zużycie energii na ogrzanie budynku nawet o 30%, a liście chronią ściany niczym parasol przed zamoczeniem przez deszcz.

Drzewa i pnącza występujące naturalnie w tych samych strefach klimatycznych i na tych samych stanowiskach ewoluowały wspólnie i od tysięcy lat zmagały się ze sobą nawzajem. Dlatego nasze krajowe gatunki nie są całkowicie bezbronne wobec rodzimych pnączy i mogą być sadzone w ich pobliżu. Nie grozi nam pojawienie się jednogatunkowych pustyń tworzonych przez pnącza naturalne dla naszego terenu. Rośliny nie pozostają również bezbronne wobec pasożytniczych kanianek. Chronią się przed nimi, wytwarzając fitohormony i inne substancje chemiczne, a także mechanicznie, np. poprzez włoski na powierzchni liści i pędów.

Pnącza mają również duże znaczenie ekologiczne, szczególnie w strefie międzyzwrotnikowej, gdzie ich różnorodność jest największa. Stanowią tam cenne źródło pokarmu dla zwierząt, a także tworzą połączenia pomiędzy koronami drzew, umożliwiające zwierzętom przemieszczanie się. Z drugiej strony zwiększają też skalę obumierania drzew, a także hamują naturalną odnowę roślinności leśnej. Najnowsze badania pokazują, że przyspieszeniu regeneracji lasu na wczesnym etapie sprzyjają zabiegi przycinania lian, co jest szczególnie istotne w kontekście odnawiania ekosystemów równikowych na terenach zdegradowanych przez człowieka.

Piękne, smaczne, użyteczne

Pnącza spełniają również ważne funkcje w gospodarce człowieka. Wiele gatunków i odmian uprawnych ma formę pnącą. Klasyczne napoje alkoholowe takie jak piwo czy wino powstają dzięki nim (chmiel, winorośl). Wiele gatunków i odmian roślin strączkowych, jak chociażby fasole tyczne czy groch, również ma taką formę wzrostu. Także wśród dyniowatych znaleźć można sporo takich gatunków. Oprócz dyni zaliczyć można do nich ogórki czy melony.

Poza tym jedną z podstawowych zalet pnączy dla człowieka są walory ozdobne. Obrastające pergole glicynie, wiciokrzewy czy róże stanowią dekorację wielu parków i ogrodów. Ale dekoracyjne są też pnącza jednoroczne, takie jak groszek pachnący lub dynie ozdobne. Ten pierwszy ceniony jest ze względu na obfitość barwnych kwiatów pojawiających się aż do jesieni. Dynie ozdobne natomiast wytwarzają owoce o ciekawych barwach i kształtach, które jesienią stają się coraz popularniejszym elementem dekoracyjnym.

Pnącza są wykorzystywane również m.in. do stabilizacji gleby, szczególnie na zboczach. Mogą mieć też duże znaczenie w zapobieganiu wyleganiu zbóż, stabilizując je mechanicznie. Przypuszcza się, że już w okresie mezolitu bluszcz powszechnie wykorzystywano jako paszę dla zwierząt hodowlanych. Ze względu na to, że jest rośliną zimozieloną, stanowił szczególnie cenne źródło pokarmu dla zwierząt gospodarskich w okresach, gdy większość drzew zrzuca liście i dostęp do świeżych roślin jest ograniczony.

Roślinna droga szybkiego ruchu

Pnącza mają najdłuższe pędy spośród wszystkich grup roślin na świecie. Te o długości kilkudziesięciu czy nawet kilkuset metrów są powszechnie spotykane w różnych grupach systematycznych, a niektóre gatunki z rodzaju osmoka (spokrewnione m.in. z fasolą) mogą osiągać zawrotne długości, dochodzące do 1,5 km. W jaki sposób więc roślinom tym udaje się transportować wodę i substancje odżywcze na tak znaczne odległości? W przekroju anatomicznym lian dominują szerokie naczynia lub cewki odpowiedzialne za transport substancji, a mniejszą powierzchnię stanowią włókna stabilizujące strukturę rośliny. Specyficzna budowa pozwalająca lianom na znalezienie kompromisu pomiędzy sprawnym przewodzeniem wody, elastycznością a wytrzymałością ma nawet swoją nazwę – syndrom anatomii liany. Występuje on u roślin z różnych grup systematycznych i bywa także wykorzystywany jako kryterium zaklasyfikowania szczątków kopalnych jako liany. Duża średnica komórek naczyń i rurek sitowych, powszechna u wszystkich pnączy, pozwala na transport wody ze znaczną prędkością, dochodzącą czasami nawet do kilkuset metrów na godzinę, a specyficzna anatomia powoduje jednocześnie, że pnącza są giętkie, ale też wytrzymałe.

Pnącza stanowią grupę roślin pełną skrajności. Z jednej strony osłabiają, a nawet mogą zniszczyć swoje podpory. W ekstremalnych przypadkach są wręcz pasożytami innych roślin. Z drugiej strony mają walory ozdobne i użytkowe, a także stanowią bardzo istotny element naturalnych ekosystemów. Pnącza wytrwale dążą, by dostać się ku słońcu, a ich (nie)ugięta natura pozwala im przetrwać.

01.03.2021 Numer 3/2021
Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną