Wiosna to czas kwitnienia. Od pierwszych cieplejszych dni zaczyna się wyścig z czasem. Spacerowiczom kojarzy się z rozpościerającymi się pod ich stopami barwnymi kobiercami leśnego runa. Warto jednak spojrzeć w górę i przekonać się, że takimi samymi prawami jak rośliny z dna lasu rządzą się także i drzewa.
Światło i woda to czynniki napędzające koło natury. Są podstawą do wytwarzania tkanek roślinnych w procesie fotosyntezy. Dlatego wiosną, kiedy dni stają się coraz dłuższe, a wody jest więcej niż w upalne lato, rozpoczynają się intensywne procesy wzrostu i kwitnienia.
Łatwo zaobserwować kiełkowanie przebiśniegów czy błyskawiczne rozwijanie się pastorałów paproci, dużo trudniej dostrzec ten szalony wyścig u drzew. A przecież i one podlegają tym samym prawom i procesom co każda roślina. Rosną, wielokrotnie kwitną, owocują, rozsiewają się i umierają. Ze względu na fakt, że są roślinami długowiecznymi, a wiele z tych procesów dzieje się wysoko nad naszymi głowami, to fascynujące zjawiska kwitnienia umykają naszej uwadze. Wśród głównych gatunków leśnych drzew, w tym rodzimych iglastych (sosny zwyczajnej, świerka pospolitego, jodły zwyczajnej, modrzewi i chronionego cisa pospolitego), najliczniejszych gatunków liściastych (dębów i buków), pionierskich gatunków (brzóz, olch i topoli), majestatycznych drzew siedlisk wilgotnych (jesionów i wiązów) i licznych rodzimych krzewów istnieje duże zróżnicowanie zarówno w sposobie zapylania, jak i w strategiach chroniących przed samozapyleniem. Wśród drzew zaobserwujemy te owadopylne i wiatropylne, o kwiatach dwupłciowych i jednopłciowych, dwupienne i jednopienne (kwiaty męskie i żeńskie na jednym lub na dwóch oddzielnych osobnikach).
Co ważne, wiedza o kwiatach jest niezbędna do wyhodowania kolejnego pokolenia lasu i zachowania różnorodności biologicznej, co z kolei zapewnia trwałość polskich lasów.
Dmuchawce, latawce, wiatr
Wiatr to potężna siła, często niszczycielska, powalająca całe połacie ogromnych drzew. Bez jego działania nie byłoby jednak lasów. Przenosi nasiona, ułatwiając rozsiewanie i zasiedlanie nowych terytoriów, a także odpowiada za zapylanie kwiatów wielu rodzimych gatunków drzew.
Większość gatunków tworzących polskie lasy jest zapylana nie przez owady, ale właśnie przez wiatr. Są to rośliny wiatropylne, zwane też anemofilnymi lub anemogamicznymi (w języku greckim anemoi oznacza wiatry). Wiatropylne są zarówno drzewa iglaste, jak i liściaste, te o dużych wymaganiach ekologicznych, jak i te zaliczane do gatunków pionierskich.
Kwiaty roślin zapylanych przez wiatr są delikatne, drobne, mało kolorowe, często mają formę drobnych niteczek czy frędzelków. Cechuje je prostota, gdyż nie muszą przywabiać ani kolorem, ani zapachem. Drzewa wiatropylne nie muszą inwestować w miodniki ani w ogromne płatki korony. I co warto podkreślić, takie strojne płatki byłyby wręcz utrudnieniem, bo zasłaniałyby prądom powietrza dostęp do pylników z męskimi komórkami rozrodczymi.
Jednak postawienie na wiatropylność to dla drzew ryzykowna gra. Odległość, na jaką przenoszone są ziarna pyłku, zależy głównie od kierunku i siły wiatru, a na jego wędrówkę w atmosferze mają wpływ wstępujące (unoszące) i zstępujące (opadające) prądy powietrza. Daleki transport związany jest z ruchami wielkich mas powietrza, wraz z nimi ziarna pyłku roślinnego mogą być przenoszone na bardzo duże odległości. Większość pyłku wzniesionego w ciągu dnia opada nocą. Duża wilgotność powietrza również zakłóca procesy transportu. Szanse, że niesione przez wiatr drobiny pyłku (odpowiedniki zwierzęcych plemników) dotrą na znamię słupka odpowiedniej rośliny, są jak wygrana w ruletkę. Dlatego by zwiększyć prawdopodobieństwo sukcesu, rośliny wiatropylne produkują ogromne ilości pyłku. Jeden kwiatostan może dostarczyć ponad 5 mln jego ziaren! Ta zwiększona produkcja jest możliwa dzięki zaoszczędzeniu energii na nietworzeniu finezyjnych kwiatów.
Aby doszło do zapylenia krzyżowego, czyli zapylenia przez innego osobnika tego samego gatunku, pyłek musi jak najdłużej utrzymywać się w powietrzu. Na przykład u sosny każde ziarno pyłku jest w tym celu wyposażone w dwie komory powietrzne.
Maleńkie ziarenka pyłku są też prawdziwymi twardzielami, odpornymi na wszelkie przeciwności: ulewy, brak wiatru, wahania temperatury lub zmiany wilgotności powietrza. Ich zadaniem jest nie tylko jak najdłuższe utrzymanie się w powietrzu, ale i jak najdalszy lot. To misja przekazania genów i przetrwania gatunku.
Słupki w kwiatach roślin wiatropylnych do sprawnego wychwytywania pyłku wytwarzają duże znamiona w postaci piórkowej lub nitkowatej, które dodatkowo wydzielają lepką substancję ułatwiającą przyklejanie się.
W zapylaniu drzew pomaga nie tylko wiatr, ale także owady. Są kuszone nektarem i wonnymi olejkami produkowanymi w miodnikach.
Słodki afrodyzjak
Jednak nie tylko wiatr rządzi w koronach drzew, w zapylaniu pomagają także owady. Adaptacją kwiatów do zapylania przez zwierzęta (chociaż w Polsce występującą głównie wśród roślin zielnych) jest powabnia, czyli płatki kwiatów.
Kwitnące jeszcze przed rozwojem liści klony lub niezwykle intensywnie pachnące u progu lata lipy wabią zapylacze. Owady kuszone są najczęściej nektarem i wonnymi olejkami produkowanymi w miodnikach. Niektóre rośliny nie wytwarzają zbyt dużo tych atrakcyjnych substancji, tym sposobem zmuszają owady do odwiedzenia także innych osobników, ułatwiając zapylenie krzyżowe. Jednak nawet te drzewa nie inwestują w spektakularne płatki korony.
Szacuje się, że aż 78 proc. roślin w klimacie umiarkowanym zapylanych jest przez owady. Dlatego konkurencja o zapylacze jest spora. Ciekawą strategię przywabienia owadów przyjęły wierzby. A tych mamy aż 25 rodzimych gatunków i dwa obce, ale zadomowione. Swoim wczesnym kwitnieniem wyprzedzają ofertę innych miododajnych przedstawicieli flory, co gwarantuje im, że od pierwszych ciepłych dni przyciągną wygłodniałe po zimie zapylacze. Kwitnąca najwcześniej, już w marcu, wierzba iwa jest zatem bezkonkurencyjna. Wierzby całkowicie zredukowały płatki okwiatu, zamiast tego ich kwiatostany pokryte są chroniącymi przed wiosennymi przymrozkami włoskami.
Warto pamiętać, że w koronach kwitnących drzew pracują nie tylko pszczoły. Do owadów zapylających zaliczamy całe rzesze bzygów, a także osy, trzmiele i pszczoły samotnice, a nawet chrząszcze i skorki. To wielkie bogactwo zapylaczy można zauważyć, obserwując kwitnące w czerwcu i lipcu lipy.
Razem czy osobno?
Kwiaty służą do rozmnażania generatywnego, czyli płciowego. W ich pręcikach znajdują się męskie komórki rozrodcze, a w słupkach kwiatowych żeńskie. Jednak większość roślin, bo aż 90 proc., ma kwiaty obupłciowe, oznacza to, że równocześnie są chłopcem i dziewczynką. A co z pozostałymi dziesięcioma procentami? Są rozdzielnopłciowe, czyli wytwarzają osobno kwiaty męskie i osobno żeńskie. Aż 7 proc. z nich nadal wytwarza na jednym osobniku zarówno kwiaty męskie, jak i żeńskie. Tak właśnie jest w przypadku rodzimych drzew iglastych. Doskonale widać to u sosny zwyczajnej, gdzie na szczytach pędów znajdują się żółte, podobne do małych kolb kukurydzy kwiatostany męskie, napęczniałe od ogromnych ilości pyłku, a u podstawy młodych pędów znaleźć można szyszkowate, składające się z delikatnych, lekko zaczerwienionych łuseczek kwiatostany żeńskie. To tam dostanie się niesiony wiatrem pyłek, a po zapyleniu zacznie rosnąć szyszka.
Oddzielne kwiaty męskie i żeńskie mają też dęby, buki, olsze, brzozy i graby. U wszystkich wymienianych gatunków zasada jest ta sama – kwiatostany męskie są elastyczne, rosną na końcach wiotkich pędów, by pod wpływem wiatru produkowany w nich pyłek pofrunął jak najdalej w świat. Dla przykładu ten dębowy wędruje na odległość ponad 60 km, a brzozowy ponad 100 km.
Ewolucyjne odłączenie kwiatów męskich od żeńskich nastąpiło w celu zmniejszenia ryzyka samozapylenia, które prowadzić by mogło do ubożenia różnorodności genetycznej oraz niekorzystnych mutacji. Aby tego uniknąć, niektóre rośliny poszły jeszcze dalej, tworząc kwiaty męskie na jednych osobnikach, a żeńskie na innych. To właśnie w przypadku roślin dwupiennych, czyli mających kwiaty męskie i żeńskie na różnych osobnikach, możemy mówić o płciowości. (W przypadku roślin dwupiennych, tak jak i w przypadku ssaków, osobniki żeńskie mają tylko chromosomy XX, a męskie XY. Warto dodać, że rolę chromosomów płci odkryła i jako pierwsza opisała na początku XX wieku amerykańska biolog Nettie Stevens).
Przyglądając się kwiatostanom wierzb, czyli naszym ulubionym baziom, zauważymy, że niektóre kotki są pulchniejsze, bardziej puszyste i srebrne, z czasem nabrzmiewają i pokrywają się jaskrawymi, żółtymi poduszkami pełnymi pyłku. To są właśnie kwiatostany męskie. Natomiast kwiaty żeńskie są smuklejsze o zielonkawym odcieniu, po jakimś czasie zaczynają pęcznieć i przybierają jeszcze bardziej zielony kolor. Dwupienny jest również będący pod ochroną gatunkową cis pospolity oraz wszystkie topole. Ich pyłek rozprzestrzenia się na większe odległości (wierzby nawet 280 km, a cisu 180 km), istnieje jednak duże ryzyko porażki, jeśli w pobliżu nie ma osobników żeńskich. Jak widać, w kwestii wyboru strategii rozmnażania płciowego nie ma idealnych rozwiązań.
Nie tylko cieszą
Obserwowanie procesów kwitnienia dostarcza ludziom ogromnych wrażeń estetycznych. W wielu krajach, na przykład w Japonii, przełom marca i kwietnia, kiedy to zaczynają kwitnąć ozdobne wiśnie piłkowane, traktuje się jako czas wyjątkowy.
Kwiaty przybierają bardzo zróżnicowane formy. Niektóre są tak drobne i niepozorne, że często ciężko je dostrzec. Większość kwiatów leśnych drzew jest jadalna. Kotki olchowe czy leszczynowe mogą być doskonałym dodatkiem do kruchych ciasteczek, a klonowe kwiaty możemy smażyć w cieście naleśnikowym. Pomimo że pyłki drzew i krzewów są silnymi alergenami, to są niezwykle zdrowe. Ten sosnowy od czasów starożytnych jest popularnym preparatem poprawiającym zdrowie i witalność.
Kwiaty dostarczają wiele pożytków – od miodu, surowca zielarskiego po suplementy diety, jednak najistotniejsze jest to, że dają początek do wytworzenia nasion. A bez nich nie można myśleć o kolejnym pokoleniu drzew, zarówno tym powstającym w sposób naturalny, jak i w efekcie sadzenia hodowanych w szkółkach leśnych sadzonek. Bez prawidłowego, niczym niezakłóconego procesu kwitnienia i zapylenia nie ma szansy na wytworzenie płodnych nasion. Ze względu na postępującą zmianę klimatu i anomalie pogodowe coraz częściej zdarza się, że drzewa zmagają się z coraz większymi przeciwnościami. Wiedza na temat procesów zapylania oraz wymagań poszczególnych gatunków może pomóc w podejmowaniu działań ochronnych i wspomagających zagospodarowanie nie tylko lasów, ale i przydomowych zadrzewień i ogrodów.
