Podział obowiązków

Niecodziennie wyglądające paprocie oplatają drzewa sięgając ich koron. Wyglądają jak gigantyczna plątanina oklapłych, zielonych poroży. Poniżej ich rozwidlonych liści, bliżej rdzenia tego bujnego węzła zieleni, znajdują się brązowe, rośliny w kształcie dysku. To również są paprocie. Są nawet tego samego gatunku! Razem te osobniki tworzą prawdziwe społeczeństwo.

Taki typ „społeczeństwa” był do tej pory spotykany tylko u zwierząt, zwłaszcza u pszczół, termitów i mrówek.
Paprocie ostrolistne - i być może inne rośliny - wydają się współpracować. Każda z nich wykonuje inne zadania, które razem pomagają ich wspólnocie.

Biolog z Uniwersytetu Wiktorii w Wellington w Nowej Zelandii, Kevin Burns, po raz pierwszy zaczął badać te paprocie podczas pracy na Lord Howe, odizolowanej wyspie położonej pomiędzy Australią a Nową Zelandią. Robił notatki na temat lokalnych wyspiarskich epifitów. Są to rośliny, które rosną na innych roślinach. I tak, jeden gatunek wpadł mu w oko. Ta paproć rogowata (Platycerium bifurcatum) pochodzi z części kontynentalnej Australii i Indonezji. „Zdałem sobie sprawę," wspomina Burns, „że te paprocie nigdy nie występują pojedynczo". „Niektóre z większych skupisk były masywne. Zawierały setki osobników”! Burns szybko zdał sobie sprawę, że każdy z tych osobników wykonywał nieco inną funkcję.

Organizmy eusocjalne

Porównuje on kolonie paproci do odwróconego parasola. Niektóre z długimi, zielonymi, liśćmi o kształcie rynien o woskowatej powierzchni, zdawały się kierować wodę deszczową do środka kępy. Tam, inne gąbczaste, brązowe „gniazdowe" liście w kształcie dysku wchłaniały wilgoć. Całe to zbiorowisko przypominało Burnsowi kopiec termitów. Kopce te mieszczą wspólny magazyn zasobów. W jego wnętrzu różni członkowie kolonii termitów wykonują różne zadania.

Takie współpracujące grupy żyjących istot są już znane nauce. Pokrywające się pokolenia żyją w nich razem w kastach, z których każde wykonuje inne zadania. Wśród zwierząt stosujących takie rozwiązania, niektóre mogą być oddanymi pracownikami. Inne mogą być pielęgniarkami lub niańkami opiekującymi się młodymi.

Takie organizmy nazywane są „eusocjalnymi” (ang. eusocial). Funkcjonują tak niektóre społeczeństwa owadów i skorupiaków, a także dwóch gatunków szczurów kretów. Burns zastanawiał się, czy paprocie również mogą być „eusocjalne”. Dane uzyskane przez jego zespół wskazują, że tak! Paprocie te, wydają się tworzyć złożone społeczeństwo składające się z współzależnych grup. Paprocie rozmnażają się przez zarodniki. W badanych zbiorowiskach paproci zwisłolistnych około czterech na każde 10 liści nie brało udziału w rozmnażaniu. Służyły one głównie jako gniazda dla innych. To sugeruje podział pracy pomiędzy liśćmi gniazda.

Testy wykazały również, że tzw. fronty gniazdowe tych roślin wchłaniają więcej wody niż fronty paskowe. Wcześniejsza praca innych naukowców wykazała istnienie sieci korzeni biegnących przez całą kolonię. Używając ich, fronty gniazda mogą dzielić się wodą, zaspokajając pragnienie sąsiednich frontów paskowych.

Naukowcy w dużej mierze zakładali, że kolonie eusocjalne koordynują zachowania swoich członków w celu zaspokojenia wspólnych potrzeb całej społeczności. Zadania wydają się być celowe, wymagające procesów myślenia. Ale widząc rośliny eusocjalne, mówi Burns, „wydaje mi się, że ten rodzaj przejścia w ewolucji złożoności nie wymaga mózgu".

Paprocie wciąż wymagają lepszego poznania

Dla Burnsa, podział pracy w celu budowania wspólnych zasobów wydaje się być kluczową cechą, która odróżnia paprocie rogate od innych roślin kolonialnych. Wymagające życie w koronach drzew - z dala od gleby - mogło pomóc paprociom w wykształceniu cech eusocjalnych, twierdzi Burns. Społeczeństwo, jakie tworzą te rośliny, pozwala wszystkim członkom dzielić się ograniczonymi zasobami wody i składników odżywczych.

Nowe badanie stanowi dobry argument za tym, że paprocie ostrolistne są eusocjalne, mówi Brian Whyte, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. „Taki styl życia z pewnością ułatwia przetrwanie w grupie" - dodaje. „A życie w grupie to miejsce, w którym zaczynają się wszystkie społeczne historie". Whyte jest zafascynowany tym, jak kawowce tworzą kolonie w naturze, gdzie ich członkowie wykonują różne, indywidualne zadania. Jednak, jak zauważa, paprocie te, uprawiane w glebie jako rośliny ozdobne, nie potrzebują wspólnoty. W takich warunkach tworzą pojedyncze liście paskowe. Taka zmienność nie jest typowa dla gatunków eusocjalych, mówi. Wciąż jest więc wiele do zbadania i dalecy jesteśmy jak na razie od pewności z czym dokładnie mamy do czynienia.

Burns i jego zespół bada obecnie, czy fronty paskowe paproci mogą zostać przekształcone we fronty gniazdowe, gdy zostaną przeniesione do innej części kolonii. Jak mówi Burns, jest bardzo podekscytowany faktem, że znalazł w naturze coś, co nieoczekiwanie okazuje się być „porównywalne do niektórych z najfajniejszych, najbardziej zaawansowanych społeczeństw w świecie żywych". I niezależnie od tego, jak eusocjalne są te paprocie, wciąż mają intrygujące podobieństwa i różnice w stosunku do zwierząt tworzących kasty, dodaje. „Poznanie tych paproci lepiej poprawi nasze teorie na temat tego, dlaczego te cechy wyewoluowały w całej różnorodności życia".

1 z 2

paprocie 2

2 z 2

paprocie 3