Tieteelliset ja teknologiset uutiset

Onko viikuna-puita syytä pelätä? 😨

Lähde : Keskustelu

Vaikka ymmärrämme yhä paremmin kasvien välisiä moninaisia yhteistyösuhteita, yksi elämäntapa pysyy erityisen salaperäisenä: kuristajapuiden, jotka tuhoavat kumppaninsa, elämäntapa.

Esimerkki kuristajafikuksesta Keralassa Intiassa. L. Shyamal/Wikimedia, CC BY

Jos sinulla on kotona viehättävä Ficus benjamina, et ehkä tiedä, että viidakossa tämä laji voi paljastua pelottavaksi "kuristajaviikunaksi". Pitäisikö sinun pelätä, että pieni huonekasvisi kietoo oksan kaulasi ympärille ja puristaa sinut hengiltä?

Älä huoli, tällaisia tapauksia ei ole koskaan raportoitu. Ei edes Buddha, joka meditoi pitkään viikunapuun alla ja saavutti Nirvanan, joutunut kuristuksen uhriksi. Hänen puunsa, josta tuli myöhemmin pyhä buddhalaisuudessa, on kuitenkin myös kuristajaviikuna.

Viikunapuita, jotka kuristavat muita puita

Näiden kuristajaviikunoiden ainoat uhrit ovat itse asiassa muut puut, prosessissa, joka voi kestää useita vuosikymmeniä.

Kaikki alkaa näennäisen tavallisesta tapahtumasta, siemenen itämisestä. Kuristajapuiden siemenet itävät paikoissa, jotka saattavat vaikuttaa erikoisilta: muiden puiden päällä. Tästä asemasta nuoret kasvit kasvattavat varsia ylöspäin ja juuria alaspäin. Nämä ilmajuuret kietoutuvat isäntäpuunsa ympärille niin tiiviisti, että ne voivat lopulta aiheuttaa sen kuoleman.

Vaikka puiden välistä yhteistyötä korostetaan paljon, mikä voisi olla syynä tähän yhteistyöhaluttomaan käytökseen: tappaa se, joka mahdollisti kasvusi? Tarkastellaanpa, mitä nykyiset tutkimukset kertovat näistä trooppisten ja päiväntasaajan metsien kuristajista.

Siemeniä, jotka itävät muiden puiden päällä

Aloitetaan siis siemenestä, joka itää puun päällä. Tästä siemenestä kasvava taimi kehittyy epifyytiksi: näin kutsutaan kasvia, joka kasvaa toisen kasvin päällä. Lauhkeilla alueilla olet ehkä nähnyt sammalta, saniaisia tai muita kasveja kasvamassa puiden onteloissa, haaroissa tai vaakasuorilla oksilla. Tällainen elinympäristö on kuitenkin harvinainen näillä leveysasteilla, koska veden saanti on usein riittämätöntä.

Mutta trooppisissa metsissä ilma on kosteaa ympäri vuoden, vesi valuu runkoja pitkin ja kerääntyy syvennyksiin, joissa on kasautunutta humusta. Näissä olosuhteissa epifyyttinen elämä on paljon yleisempää. Arvioidaan, että on olemassa noin 25 000 kasvilajia, jotka kasvavat muiden kasvien päällä.


Esimerkiksi Tillandsia-lajit, nämä oudot kasvit, joita voidaan kasvattaa ilman vettä tai multaa, ovat epifyyttisiä kasveja. Jotkut niistä selviävät ilman juuria, keräten kosteutta ilmasta lehtiensä kautta.

Ilmajuuria

Jotkut muut epifyyttiset kasvit (jotka viettävät koko elämänsä ilman kontaktia maahan) tuottavat juuria, kuten Phalaenopsis-suvun orkideat, jotka tunnetaan koristekasveina.

Nämä juuret kykenevät yhteyttämään ja keräämään ilmasta kosteutta ohuen kalvon avulla, joka niitä ympäröi. Ne eivät koskaan kaivaudu substraattiin. Viljeltävät Phalaenopsis-orkideat myydäänkin läpinäkyvissä, hyvin ilmastoiduissa muoviruukuissa, jotka sopivat täydellisesti niiden kasvattamiseen. Niiden selviytyminen riippuu ilmajuurten hyvästä toiminnasta, jotka kuolevat, jos ne haudataan ilman ja valon ulottumattomiin.

Jotkut muut kasvit, jotka aloittavat elämänsä epifyytteinä, kasvattavat alaspäin suuntautuvia juuria, jotka kaivautuvat maahan. Ne voivat olla useiden metrien, jopa kymmenien metrien pituisia! Ne imevät maasta vettä ja mineraalisuoloja, kuten "tavallisten" kasvien juuret. Näitä kasveja, jotka kasvavat muiden kasvien päällä mutta juurtuvat maahan, kutsutaan hemiepifyyteiksi (etymologisesti ne elävät muiden kasvien päällä vain osittain). Niitä on noin 800 lajia.

Puutukipuu, joka voi lopulta kadota


Joskus tukipuu voi olla täysin ympäröity näillä ilmajuurilla, jotka voivat sulautua toisiinsa ja muodostaa erittäin tiheän verkon. Tässä vaiheessa tilanne muuttuu vaaralliseksi: useimmille puille selviytyminen riippuu kyvystä kasvaa paksuutta, koska vain rungon reunoilla olevat nuoret kudokset kuljettavat ravinteita. Jos runko ei pysty paksuuntumaan, puu ei enää pysty ravitsemaan itseään. Tukipuu kuolee, kun sen kuristajapuun juuret estävät sitä kasvamasta.

Kuristajapuita on noin 500 lajia, joista suurin osa kuuluu Ficus-sukuun. Ne ovat siis viikunapuita. Tämä laaja suku sisältää kuitenkin 850 lajia. Näin ollen, vaikka suurin osa kuristajista on viikunapuita, kaikki viikunapuut eivät ole hemiepifyyttejä eivätkä suinkaan kuristajia!

Nämä viikunapuut voivat käyttää tukena myös muita alustoja kuin puita, kuten kallionjyrkänteitä; on jopa raportoitu Brasiliassa tehtaansavupiipusta. Nämä esimerkit osoittavat, että kuten muratti, joka kiipeää tolppaa pitkin, kuristajaviikunan tukipuu ei ole ravinnon lähde.

Tukipuun kuoleman ja hajoamisen jälkeen kuristajapuu muuttuu itsenäiseksi ja muistuttaa "normaalia" puuta, paitsi että sen runko on outo, ontto sylinteri, joka koostuu tiheästä juurien verkostosta. Sillä on usein vaikuttavia tukijuuria. Jotkut kuristajapuut kasvavat erittäin suuriksi, saavuttaen latvuston huipun.

Miksi kehittyä tukipuun varaan ja sitten tappaa se?

Kaikki tämä siis vain tullakseen "normaaliksi" puuksi, jonka juuret ovat maassa, runko pystysuorassa ja oksat suuntautuvat taivasta kohti...

Miksi jotkut puut päättävät kehittyä kuristajiksi?

Biologiassa ei yleensä ole mielekästä yrittää selittää luonnollisia ilmiöitä "syyllä" siinä mielessä, että päätös olisi tehty aivojen tietoisella ajattelulla.

Darwinin kuvaama ja hänen seuraajiensa kehittämä biologinen evoluutio auttaa kuitenkin selittämään elämän valtavaa monimuotoisuutta satunnaisten vaihteluiden ilmaantumisella ja luonnonvalinnan kautta tapahtuvalla lajittelulla.

Kuuluisa evoluutiobiologi Theodosius Dobzhansky, joka loi tunnetun aforismin "mikään biologiassa ei ole järkevää muuten kuin evoluution valossa", on myös käsitellyt tätä kuristajapuiden mysteeriä. Hän hyödynsi monien itsenäisten ja kuristavien puiden välimuotojen olemassaoloa ehdottaakseen mahdollisia evoluutiovaiheita, jotka ovat johtaneet niiden olemassaoloon. Hänen vuonna 1954 julkaisemastaan artikkelista lähtien trooppisten metsien elämää koskeva tieto on laajentunut, ja sen avulla voimme piirtää seuraavan kuvan.

Paine siementen leviämiseen

Ensinnäkin trooppisissa metsissä elämä aiheuttaa erityisen voimakasta painetta siementen leviämiselle: on osoitettu, että taimien selviytyminen on paljon parempi, jos ne ovat kaukana emopuustaan kuin jos ne kasvavat sen läheisyydessä. Tämä johtuu siitä, että samaan lajiin kuuluvan puun juurella kasvava nuori taimi joutuu alueelle, joka on täynnä erityisiä tauteja ja kasvinsyöjiä.

Viikunapuut lisääntyvät kuitenkin hyvin erityisellä tavalla: ne tuottavat viikunoita, jotka ovat kasvitieteellisesti katsottuna kukkien ryhmiä, jotka myöhemmin muuttuvat hedelmiksi, hyvin suojatuiksi lähes täysin suljettuun kuoreen. Kun siemenet ovat kypsiä, viikunat muuttuvat syötäviksi ja houkuttelevat erilaisia eläinlajeja, jotka voivat liikkua pitkiä matkoja (lintuja, apinoita, lepakoita). Näiden hedelmäsyöjäeläinten kautta siemenet matkustavat metsän halki.

Jonkin ajan kuluttua siemenet päätyvät eläimen ulosteiden mukana paikkoihin, joissa eläimet oleskelevat, usein puiden oksille. Jos nämä paikat keräävät ulosteita, muita orgaanisia jätteitä ja hieman vettä, ne ovat suotuisia itämiselle. Tehokkaiden leviämistapojen (ja epäilemättä myös pölytyksen, koska viikunat liittyvät molempiin lisääntymisen vaiheisiin) valinta on saattanut johtaa siihen, että itäminen tapahtuu usein epifyyttisesti.

Pienet, korkealle kiinnittyneet kasvit

Itäminen on kasvien elämän haavoittuvainen vaihe. Ne, jotka itävät maassa, voivat kuolla hautautumisen, tallaamisen, tulipalojen tai tulvien vuoksi, toisin kuin ne, jotka itävät korkealla. Näillä on kuitenkin riski pudota ja kärsiä veden puutteesta. Onkin havaittu, että epifyyttiset taimet tuottavat usein erityisiä juuria, jotka ovat tarttuvia ja estävät niitä putoamasta, sekä varsi- tai juuriosia, jotka varastoivat vettä, mahdollistaen niiden selviytymisen kuivina kausina. Nämä ovat sopeutumia erityiseen itämistapaan.

Puissa korkealla oksilla itävät kasvit ovat teoreettisesti enemmän auringonvalolle altistuneita kuin ne, jotka itävät maassa. Voisi siis ajatella, että yksi epifyyttisyyden tai hemiepifyyttisyyden suosimiseen liittyvä valintapaine olisi kilpailu valosta, mutta biologit Gerhard Zotz ja hänen kollegansa ovat osoittaneet, että nuoret epifyyttiset kasvit sijaitsevat yleensä hyvin varjoisilla alueilla, joko tukipuiden lehvistön sisällä tai maassa. Näin ollen kilpailu valosta ei näyttäisi olevan ratkaiseva tekijä kuristajapuun elintapojen kehittymisessä, ainakaan nuoruusvaiheessa.

Paine juurtumisessa

Toisin kuin varsinaiset epifyytit, jotka eivät juurru maahan, hemi-epifyytit hyötyvät merkittävästi vedestä ja kivennäisaineista. Tämä mahdollistaa niiden kasvun suuriksi puiksi.

Mutta mitkä valintapaineet voisivat suosia tukipuun surmaamista?

Tarkastellaan ensin tukevuutta: hemi-epifyytit ovat riippuvaisia tukipuunsa elossa pysymisestä. Jos tukipuu kuolee, kaatuu tai katkeaa, hemi-epifyytit päätyvät maahan, mikä vähentää merkittävästi niiden selviytymismahdollisuuksia.

Tutkiessaan, mikä edisti puiden selviytymistä hirmumyrskyn aikana, tutkijat Richard ja Halkin huomasivat, että kuristajaviikunapuita kantavat puut kestivät paljon paremmin juurineen maasta irtoamista. Tämä johtui siitä, että hemi-epifyytit tarjosivat lisäkiinnityspisteitä maahan, ja niiden lukuisat juuret ympärillä vahvistivat kokonaisuutta, samaan tapaan kuin teltan narut suojaavat voimakkaalta tuulelta. Joissakin tapauksissa hemi-epifyytin kantaminen voi jopa vahvistaa tukipuuta.

Näyttää siis ristiriitaiselta, että kuristajapuut lopulta tappavat tukipuunsa ja investoivat välttämättömään ja kalliiseen kantavaan rakenteeseen (rungot, juuret, tukijalat), vaikka niiden tukipuu tarjosi nämä rakenteet ennen kuolemaansa. On mahdollista, että valintapaine kohdistui ensin maaperän resurssien saantiin (ilmajuurten tuotanto), sitten kokonaisuuden tukevuuteen myrskyjä vastaan (vahvojen ilmajuurten tuottaminen), ja lopulta tukipuun kuolema on seurausta liiallisesta vahvistamisesta eikä hyödyllisyydestä sen kuolemassa.

Jos tukipuu on jokin harvoista puista, jotka eivät tarvitse rungon paksuuntumista, kuten palmu tai puusaniainen, kuristajapuu ei yleensä tapa sitä.

Kuristajapuu kuitenkin hyötyy tukipuun kuolemasta, sillä se voi kirjaimellisesti ottaa paikkansa auringossa ja hyödyntää sen hajoamista, joka vapauttaa ravinteita.

Lopuksi, emme edelleenkään tiedä, mikä evolutiivinen polku on johtanut tähän outoon elämänmuotoon. Jos kuristajapuiden elämäntapa olisi pelkästään edullinen, voisi odottaa niiden olevan paljon yleisempiä kuin ne nykyään ovat.

Kuristajapuut rakentavat siltoja!

Kuristajapuut eivät ole vielä paljastaneet kaikkia salaisuuksiaan, mutta ihmisyhteisöt ovat onnistuneet hyödyntämään niitä kekseliäästi, kuten Gerhard Zotz ja hänen kollegansa ovat dokumentoineet. Esimerkiksi viikunapuu voidaan istuttaa aivan kallion reunalle, ja sen juurten kasvua voidaan odottaa, kunnes niitä voidaan käyttää tikapuina.


Ehkäpä kaikkein vaikuttavin käyttö on elävä silta: huomatessaan viikunapuiden kykenevän tuottamaan lukuisia vahvoja juuria, jotkin intialaiset maaseutuyhteisöt ovat perinteisesti rakentaneet niistä siltoja. Juurien kasvua on ohjattu haluttuun suuntaan oksasotkujen kautta ja sitten punottu.

Yhden rannan puun juuret juurtuvat vastarannalle ja lähettävät uusia juuria, jotka puolestaan ohjataan, punotaan... Tällaisen sillan rakentaminen vie kauan, jopa vuosikymmeniä, mutta sen tukevuus paranee ajan myötä. Se ei tarvitse insinöörityötä eikä rakennusmateriaalien kaivamista ja kuljettamista, vain Ficus elastica -puun, kuten ehkä teillä kotona on Ficus benjaminan vieressä!