Αποτελέσματα ερευνών του Τμήματος Γεωγραφίας του Παν. Αιγαίου θέτουν νέες βάσεις στη μελέτη της οικολογίας της επικονίασης

Το άρωμα του μωβ: μπορούμε να προβλέψουμε το χρώμα ενός άνθους μυρίζοντάς το;

Και όμως, αυτό φαίνεται να ισχύει για πολλά από τα 41 είδη φυτών που επικονιάζονται από έντομα σε μία φρυγανική βιοκοινότητα στον Άγιο Στέφανο Λέσβου. Στην περιοχή αυτή δούλεψε η Αφροδίτη Καντσά, διδάκτορας του Τμήματος Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, με την επίβλεψη της Καθηγήτριας Θεοδώρας Πετανίδου και σε συνεργασία με επιστήμονες από την Αμερική, την Αυστραλία, τη Δανία, και τη Θεσσαλονίκη.

Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύθηκαν αυτήν την εβδομάδα στο επιστημονικό περιοδικό Nature Ecology & Evolution (https://www.nature.com/articles/s41559-017-0298-0) δείχνουν ότι το χρώμα και το άρωμα των λουλουδιών στα φρύγανα συνδέονται, σχηματίζοντας διάφορους επαναλαμβανόμενους συνδυασμούς ανάμεσα σε είδη φυτών που δεν είναι συγγενικά μεταξύ τους, δηλ. δεν έχουν κοινούς προγόνους. Η ανακάλυψη αυτή προέκυψε αναπάντεχα, στην προσπάθεια μελέτης του ρόλου του ανθικού αρώματος και του χρώματος στις σχέσεις των φυτών και των επικονιαστών της περιοχής, και είναι η πρώτη καταγεγραμμένη περίπτωση τέτοιου τύπου «ομαδικού συντονισμού» του φαινότυπου των φυτών.

Τα σήματα των λουλουδιών είναι πανίσχυρα

Τα άνθη χρησιμοποιούν συνδυασμένα σήματα (χημικά και οπτικά) για να προσελκύουν επικονιαστές, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την αναπαραγωγή του 90% των ανθοφόρων φυτών του πλανήτη. Σε αντάλλαγμα, τα έντομα-επισκέπτες λαμβάνουν θρεπτικά γεύματα γύρης ή/και νέκταρος από τα άνθη.

Στα φρύγανα, που είναι εκτεθειμένα στον καυτό ήλιο και τους ισχυρούς ανέμους του Αιγαίου, η ασφαλής και αποτελεσματική μετάδοση της πληροφορίας είναι υπόθεση δύσκολη, τουλάχιστον όσον αφορά το άρωμα: οι πτητικές ενώσεις εξατμίζονται από τα άνθη με γοργούς ρυθμούς και διαλύονται ταχύτατα στις δίνες του ανέμου. Αντίθετα, υποθέτουν οι ερευνητές, το χρώμα μπορεί να είναι ορατό από απόσταση και να αποτελεί κάπως πιο σταθερό χαρακτηριστικό που θα προσανατολίσει τους επικονιαστές στα άνθη. Η υπόθεση αυτή φαίνεται να υποστηρίζεται και από το γεγονός ότι τα φρυγανικά φυτά που εκκρίνουν ανθικό νέκταρ (σημ.: νέκταρ δεν εκκρίνεται από όλα τα είδη) έχουν διαφορετική χρωματική χροιά όπως την αντιλαμβάνονται οι πεταλούδες και πιο έντονο χρώμα όπως το αντιλαμβάνονται οι μέλισσες, ενώ διαφέρουν σημαντικά ως προς την ποιοτική σύσταση του αρώματός τους.

Το δίκτυο φυτών–αρωμάτων και οι μέλισσες

Οι ερευνητές σχεδίασαν ένα «βιοκοινοτικό δίκτυο» των σχέσεων των 41 ειδών φυτών και των 351 πτητικών χημικών ουσιών που συνθέτουν τα ανθικά τους αρώματα. Το δίκτυο αυτό περιλαμβάνει επτά ομάδες ειδών φυτών, με άρωμα παρόμοιο για κάθε ομάδα. Προς μεγάλη τους έκπληξη, οι περισσότερες ομάδες συνδέονται με κάποιο συγκεκριμένο χρώμα. Για παράδειγμα, τα κόκκινα άνθη (π.χ. παπαρούνα, ανεμώνη) εκπέμπουν κυρίως αλειφατικούς υδρογονάνθρακες (π.χ. δεκάνια). Αντίθετα, τα μωβ-ροζ άνθη εκπέμπουν τερπένια, τις ενώσεις δηλ. που παράγουν σε τεράστιες ποσότητες τα αρωματικά φυτά στην ελληνική ύπαιθρο, όπως η λεβάντα, το θυμάρι, το θρούμπι, το φασκόμηλο, λαδανιά. Μάλιστα, τα σεσκιτερπένια αυξάνονται μαζί με τον χρωματικό κορεσμό των πετάλων, δηλ. τα άνθη που εκπέμπουν περισσότερα σεσκιτερπένια φαίνονται με πιο έντονο χρώμα στις μέλισσες, καθιστώντας τα φυτά των φρυγάνων ελκυστικά στα έντομα αυτά.

Γνωρίζοντας ότι οι μέλισσες είναι οι αφθονότεροι και αποτελεσματικότεροι επικονιαστές για τα φυτά της περιοχής (όπως και ολόκληρης της Μεσογείου), οι ερευνητές συμπεραίνουν ότι το φαινόμενο της σύνδεσης αρώματος και χρώματος των φυτών αποτελεί μία προσαρμογή σε αυτούς τους επικονιαστές. Γεγονός πάντως είναι ότι η βιοχημική και γενετική σύνδεση των δύο καναλιών επικοινωνίας των φυτών με τους επικονιαστές τους (του οσφρητικού και του οπτικού) είναι ελάχιστα κατανοητές μέχρι στιγμής, οπότε δεν είναι ξεκάθαρο αν το φαινόμενο αυτής της φαινοτυπικής σύνδεσης οφείλεται και σε μία προσπάθεια εξοικονόμησης ενέργειας για τα φυτά ή/και αν αντανακλά άλλου είδους επιλεκτικές πιέσεις.

Τα άνθη δείκτες της φυσικής ιστορίας και διατήρησης της φύσης

Τα αποτελέσματα της ερευνητικής ομάδας θέτουν νέες βάσεις στη μελέτη της οικολογίας της επικονίασης. Αφενός δείχνουν ότι αν μελετούμε μόνο ένα ανθικό χαρακτηριστικό, τότε έχουμε τη μισή μόνο ιστορία (στην καλύτερη περίπτωση).

Συνήθως, μέχρι στιγμής το κάθε αισθητηριακό κανάλι μελετάται ανεξάρτητα από τα άλλα, σαν να λειτουργεί ανεξάρτητα, κάτι που δεν ισχύει: είναι γνωστό ότι ο εγκέφαλός μας, όπως και αυτός των επικονιαστών, επεξεργάζεται τα διαφορετικά σήματα συνδυαστικά, όχι ξέχωρα. Αφετέρου, επισημαίνουν ότι τα είδη μάλλον δεν είναι τυχαία κατανεμημένα στις φυσικές βιοκοινότητες, αφού η επικονίαση ως λειτουργία του οικοσυστήματος επηρεάζει τη συνύπαρξη των ειδών και, συνεπώς, τη χλωριδική σύνθεση των οικοσυστημάτων. Αποδεικνύεται, λοιπόν, ότι ο φαινότυπος των λουλουδιών, πέρα από την αισθητική απόλαυση, μπορεί να μας προσφέρει αρκετές πληροφορίες για τη φυσική ιστορία της περιοχής και τις προτεραιότητες διατήρησης της φύσης.