Schéma struktury bromélie. Vodorovné čáry ukazují hladinu vody nahromaděné v paždí listů. V těchto akumulacích se vyvíjí celé společenství malých bezobratlých živočichů žijících z rostlinných zbytků – detritu – pocházejících zvenčí. Detritus není jen potravou pro bezobratlé, ale také důležitým zdrojem dusíku pro samotné rostliny. Obrázek z www.zoology.ubc.ca
Na bázi listů bromélií, epifytických rostlin tropických deštných pralesů, se tvoří akumulace dešťové vody, ve kterých se vyvíjejí celá společenstva drobných bezobratlých. Živí se detritem – odumírajícími rostlinnými zbytky padajícími shora. Po zpracování zvířaty se detritus dostává k bakteriím, které dokončují rozklad organické hmoty. Díky tomu se dusík a fosfor, které epifyty tolik potřebují, dostávají do vody v minerální formě dostupné pro rostliny. Při studiu dusíkaté výživy bromélií byli vědci nedávno překvapeni zjištěním, že se výrazně zlepší, pokud larvy dravých vážek žijí ve vodních tůních držených listy. Faktem je, že pojídáním „mírumilovných“ larev hmyzu (požírající detritus) jim dravci nedovolí dokončit svůj vývoj larev a vyletět, přičemž s sebou berou vzácné chemické prvky. Bakterie, které rozkládají organickou hmotu, tak získávají více potravy a do vody se dostává více dusíku a fosforu, které rostliny potřebují.
Epifytické bromélie rodu Guzmánie, rostoucí na stromech v tropickém lese. Foto z www.digitaltree.com
Bromélie jsou úžasné bylinné rostliny třídy jednoděložných rostlin. Rostou v Jižní a Střední Americe, kde se nacházejí v široké škále biotopů – od pouští po tropické deštné pralesy. Mnoho bromélií se používá jako okrasné rostliny a jeden člen této čeledi má chutné plody. Jedná se o známý ananas. Mezi broméliemi v tropických deštných pralesích existuje mnoho epifytů, které se usazují na kmenech stromů. Stejně jako mnoho jiných rostlin, které vedou takový životní styl, epifytické bromélie čelí obtížnému problému, jak si zajistit minerální výživu. Jsou totiž zbaveny skutečné půdy a ze vzduchu můžete získat potřebnou vláhu a uhlík (ve formě CO2), ale ne dusík a fosfor.
A přesto se v procesu evoluce této skupiny našlo východisko. U bromélií jsou na bázi listů, které tvoří mohutnou růžici, dutiny (někdy nazývané „cisterny“), ve kterých se hromadí dešťová voda a do kterých padají veškeré nečistoty padající shora – především rostlinné zbytky. „Cisterny“ jsou domovem bakterií, prvoků, vířníků, larev různého hmyzu a dokonce i žab. Ve skutečnosti se jedná o celé ekosystémy, které existují díky detritu (odumírající rostlinné zbytky). Detritus konzumují drobní živočichové, např. larvy nekousavých komárů chironomidů (mezi chironomidy patří i známý krvavec) a detritivové slouží jako potrava predátorům – larvám malých vážek.
Larvy hmyzu vyvíjející se v nahromadění vody v listech bromélie. Zleva doprava: larva dravé vážky Mecistogaster modesta, larvy much z čeledi tipulidovitých, larvy mušek chironomid (nekousaví komáři), larvy bahenních brouků. Kromě larev vážek jsou všichni ostatní živočichové detritivové, kteří konzumují hnijící zbytky rostlin. Foto z www.zoology.ubc.ca
Detriofágové i predátoři přispívají k rozkladu organické hmoty detritu a usnadňují činnost bakterií, které tento proces dokončují. Zároveň se do vody dostávají minerální látky (dusík a fosfor), které jsou pro rostlinu, která je vlastníkem „cisterny“ (v podstatě „nádrže“), kde celý tento ekosystém existuje, tolik potřebné. Pro konzumaci prvků minerální výživy z „cisteren“ mají bromélie náhodné kořeny nebo speciální šupiny.
Zajímavé podrobnosti o tom, jak minerální výživu bromélií ovlivňují bezobratlí žijící v jejich „cisternách“, nedávno objevili vědci z katedry zoologie na University of British Columbia (Kanada). Práce byly prováděny na rostlinách z rodů mrazák и Guzmánie v Guanacaste Wildlife Refuge v Kostarice. (Fotografie rostlin, zvířat a samotných výzkumníků najdete na jejich webu.)
Pracovní okamžik. Výzkumník odebírá vzorek z nahromadění vody v paždí bromélie. Foto z www.zoology.ubc.ca
Předběžné studie s přidáním různých hnojiv ukázaly, že hlavním prvkem omezujícím růst bromélií je dusík, nikoli fosfor. Aby bylo možné sledovat cestu dusíku přes ekosystém „cisterny“ a odtud do rostliny, byl připraven detritus (z úplně jiných rostlin), speciálně označený stabilním izotopem 15 N. Ukázalo se, že bromélie skutečně spotřebovávají dusík z „cisterny“, ale pouze tam, kde se vyskytuje detritivorní hmyz. Co je překvapivé, je to výrazně více Bromélie získávaly dusík z detritu v případech, kdy byli predátoři přítomni ve společenstvech bezobratlých obývajících jejich „nádrže“ – larvy vážek Mecistogaster modesta.
Mechanismus zdánlivě nečekaného dopadu predátorů je následující. Tam, kde žádní predátoři nejsou, úspěšně dokončí svůj vývoj larvy hmyzu živící se detritem, zakuklí se a z kukel se vylíhnou dospělí jedinci. V důsledku toho je nedostatečný dusík, který se dostal do těla hmyzu, také „exportován“ z ekosystému. V přítomnosti predátorů, kteří požírají larvy „mírumilovného“ hmyzu, než dokončí svůj vývoj, tato látka zůstává v ekosystému, přechází do výkalů samotných predátorů a poté je rozkládána bakteriemi, které vracejí minerální dusík do vody. .
Larva vážky, která úspěšně dokončila svou metamorfózu, samozřejmě také opustí „rezervoár“ a v souladu s tím odebere určité množství deficitního prvku, ale to se stane mnohem později a předtím značná část dusíku se úspěšně vrátí do vody a budou dostupné pro použití rostlinou.
Zdroj: Jacqueline T. Ngai, Diane S. Srivastava. Predátoři urychlují koloběh živin v ekosystému bromélií // Věda. 2006. V. 314. Č. 5801. S. 963.
Kdo by nechtěl vyjít v horkém letním dni na verandu u své dachy a sníst si hrst jahod nebo čerstvý hrášek? Co takhle vdechnout vůni zahradních květin? Všechny tyto rostliny kvetou a plodí díky opylovačům, ale každým rokem jejich populace podle různých zdrojů klesá až 30%. Pokud lidstvo nezačne pomáhat opylujícímu hmyzu, celá populace brzy vymře a my přijdeme o více než polovinu potravy, na kterou jsme zvyklí.
Mluvili jsme s Irina Timofeeva – ekolog, odborný asistent na Fakultě environmentálních technologií Univerzity ITMO. Pomohla nám pochopit, kdo jsou opylovači, jak zachraňují náš svět a proč by je náš svět měl zachránit.
Co jsou to opylovači?
Kdo jsou opylovači a proč je jejich role v ekosystému tak důležitá? Jedná se o malý hmyz (jako včely), který přenáší pyl z květu na květ, čímž dochází k jejich oplodnění a plodům.
«Opylovači jsou organismy, které pomáhají rostlinám množit se. Včely, čmeláci, motýli, brouci a dokonce i netopýři a ptáci přenášejí květní pyl na blizny pestíků, což má za následek krásné plody.“
Opylující hmyz odvádí ohromnou práci a právě díky němu máme podle různých zdrojů více než 60 % produktů na našem stole – opylovači jsou nepřímo spojováni s mlékem a sýrem a dokonce i s masem. Pokud opylující hmyz zmizí, bude svět čelit hluboké potravinové krizi.
“Vyhynutí opylovačů by ohrozilo tři čtvrtiny světových plodin, které jsou alespoň částečně závislé na opylování, včetně jablek, avokáda, tykve, řepky a bavlny.”
Ekology nejvíce znepokojuje úhyn včelí populace – jsou vykonávají až 95 % opylovací aktivity ve středním pásmu. Jejich smrt začala v polovině minulého století, ale její tempo se každým rokem zrychluje. Pouze v roce 2019 20 regionů Ruska oznámilo kritický pokles populací včel – v průměru je jich o 15-20 % méně.
Proč opylovači umírají?
Důvodů je mnoho: ztráta stanovišť, nemoci, globální oteplování a používání pesticidů. Zvláště pozoruhodné jsou pesticidy: mohou vést k smrti celého úlu a některé látky dokonce způsobit paralýzu.
Ekologové také identifikují další důvody smrti opylovačů – například nedostatek „zelených koridorů“ v plánování města.
Odborníci také zaznamenávají infekce a elektrické vedení, které jsou položeny přes pole:
„Čmeláci a včely jsou ohroženi roztoči gamasid. Včely medonosné umírají na varroatózu. Klíšťata se živí hemolymfou (ekvivalentem krve) u larev a dospělých jedinců a obvykle zabíjejí hmyz.
Některé vědecké práce hovoří o vlivu elektrického vedení na orientaci hmyzu v prostoru – „kompas“ včel, které se orientují podle magnetického pole, se plete. Nedávné studie uvádějí ztrátu výšky u včel na hladkých, reflexních plochách, jako jsou solární panely.”
Irina Timofeeva
Co se stane, když opylovači zmizí?
Technologie se každým rokem vyvíjí rychleji a rychleji stroje na umělé opylování byly dávno vynalezeny – například drony se speciálními kartáčky, které přenášejí pyl z květu na květ. Teoreticky by mohly nahradit opylovače, ale ve skutečnosti by to bylo velmi obtížné. To vše navíc přidá hodnotu konečnému produktu.
„Je možné nahradit opylovače pro pěstování potravin: ruční opylení se již používá ke zvýšení efektivity, ale to vše zvýší náklady na konečný produkt, ne každý si může dovolit ovoce a bobule. V přírodě nebudeme moci plnit funkci opylovačů.“Jenom existuje více než 20000 XNUMX druhů včel a každý z nich má v přírodě své vlastní spojení, věda o tom ví jen málo.”
Právě lidstvo bude úbytkem opylovačů trpět nejvíce. To ovlivní celý ekosystém: včely opylují květinami všechny kulturní rostliny – od okurek až po jablka. Nesou také pyl vojtěšky, který se používá v zemědělských farmách jako krmivo pro zvířata. Pokud se vojtěška už nedá pěstovat, zmizí produkty jako mléko, sýr, máslo, tvaroh a tak dále. A lidé nebudou moci vyrábět a jíst maso – protože zvířata nebude čím krmit.
„Asi 80 % všech druhů kvetoucích rostlin vyžaduje opylení zvířaty, především hmyz, na nich závisí udržitelnost ekosystémů a ekonomik, stejně jako 35 % veškeré rostlinné produkce na světě a produktivita 87 hlavních potravinářských plodin. Pokud nebudou přijata opatření na ochranu opylovačů a ekosystémů, pak Podle předpovědí nebudou za 20 let žádné včely.“
Irina Timofeeva
Jak zachránit opylovače?
Zasaďte si zahradu
Abyste včelám pomohli, vysaďte co nejvíce opylovaných rostlin – jabloně, cibuli, květiny. To umožní včelám se množit a pomůže vám vypěstovat více ovoce a zeleniny – například úplné opylení okurkové plantáže může zvýšit svou produktivitu o 20 %. Je však důležité nepoužívat pesticidy a insekticidy.
Pokud bydlíte v bytě, poslouží i malý květináč za oknem nebo jabloň na dvoře vícepodlažního domu.
Vytvořte domeček pro hmyz
Zahraniční zdroje často píší o hmyzím domečku – jedná se o malý domeček pro hmyz, jako je ptačí budka, ve které může hmyz žít. Takovým domečkem se může stát i stará krabice s jakoukoliv porézní výplní, ve které mohou žít včely – mech, sláma, kůra stromů a tak dále. A ještě jedna důležitá podmínka – dům musí být na slunné straně a chráněn před deštěm.
A takto by mohl vypadat samotný dům:
Poté, co jej postavíte, začnou se včely nastěhovat a zabydlovat postupně – s nástupem chladného počasí.
Pokud se inspirujete ke stavbě takového hmyzího domečku – na Youtube má spoustu videí s podrobným návodem, jak jej sestavit.
Přispějte do fondů na záchranu hmyzu
Pokud nemůžete založit zahradu nebo postavit hmyzí domek, ale chcete pomoci včelám, můžete přispět do následujících fondů:
Partnerství opylovačů je společenství, které podporuje význam opylovačů a ochranu jejich populací. Přijímají také dary.
Propagujte důležitost práce opylovačů – čím více lidí ví o problému vymírání opylovačů, tím větší je šance, že lidstvo podnikne kroky k jeho vyřešení.
Konzumujte vědomě
„Můžeme se dozvědět o procesu pěstování produktů a vybrat si certifikované a organické produkty, můžeme nakupovat produkty vypěstované v okolí, aby jejich uhlíková stopa v logistice byla nižší a klima se neměnilo tak rychle, můžeme nakupovat méně, pokud ne jíst všechno. Můžeme se stát zodpovědnějšími, uvědomělejšími a pozornějšími vůči našim sousedům na planetě. Pomůže to nejen opylovačům, ale i nám.“
Propagujte důležitost práce opylovačů – čím více lidí ví o problému vymírání opylovačů, tím větší je šance, že lidstvo podnikne kroky k jeho vyřešení.
