biologija 46 2str b.qxd
01-May-2011
18:00
Page 1
biologija Nepoznati usevi
Najmanji ratari na svetu Ljudi nisu jedine `ivotinje koje se bave agrikulturom - i neki jedno}elijski organizmi bave se nekom vrstom kontrole nad svojom okolinom kako bi uzgajali druge vrste, kojima se hrane, kao ljudi `ivotinjama i usevima. Od riba ba{tovana, preko amebe farmera, najnovija istra`ivanja ukazuju i da stabla na neki na~in mogu uzgajati useve kakvi su im potrebni - mikrobe koji ih snabdevaju mineralima edno}elijske amebe Dictyostelium discoideum bave se gajenjem bakterija, ka`e studija objavljena pro{le godine u stru~nom ~asopisu Nature. Ove amebe pokupe bakterije, prenose/presa|uju ih s jednog mesta na drugo a potom ih “`anju” kao useve. Amebe obi~no `ive kao jedna }elija, hrane}i se bakterijama na koje nalete u zemlji. Zna~i, bave se lovom. Ali kada nestane hrane, }elije se udru`e i stvore vi{e}elijski organizam dug oko 0.5 cm, koji se kre}e kao crv, odlaze}i “trbuhom za kruhom”. Taj crv je kao neki ekspresni voz za gladne amebe u potrazi za novim pa{njacima. Kada stigne u bolje podru~je sa vi{e hrane, taj vi{e}elijski „crv” formira stub sa kuglom na vrhu koja ispu{ta spore jedno}elijske amebe koje se potom vra}aju starom na~inu sama~kog `ivota. Debra Brok, postdiplomac ekologije i evolucijske biologije na Rajs Univerzitetu, Hjuston, Teksas,
J
46
46
gledaju}i divlje kulture ovih ameba pod mikroskopom, opazila je bakterije u kuglama iz koji izlaze spore, {to ju je za~udilo. Misle}i da su bakterije mo`da infekcija, uklonila ih je antibioticima. Ali, nedugo potom, amebe su ih ponovo pokupile. Naknadni eksperimenti su pokazali da amebe, u stvari, ponesu bakterije kao „seme” u nove teritorije u koje do|u i posade ih u novo stani{te kao
useve. Ipak, nemaju sve amebe ove vrste naviku da se bave ratarstvom - to radi samo tre}ina. Razlog tome je da, kada amebe do|u u novo stani{te bez bakterija, one koje donesu svoje „seme” i posade ga su u prednosti. U okolini gde ve} ima bakterija koje se mogu „loviti” umesto „uzgajati”, lovci nefarmeri su u prednosti.
Ribe povrtari ^ak se i neke ribe bave povrtarstvom! Na primer, ribe Stegastes nigricans iz Indo-pacifi~kog okeana obra|uju svoje vrtove algi da bi izbacili nepo`eljne vrste i omogu}ili rast algi iz roda Polysiphonia, koje vole, to jest mogu da jedu i vare. Da i ribe vole „salatu” i da se anga`uju kako bi osigurali da dobro r a s t e ,
biologija 46 2str b.qxd
01-May-2011
18:00
Page 2
biologija
objavili su nau~nici u ~asopisu BMC Evolutionary Biology pro{le godine. Ali, ne radi se samo o salati i povrtarstvu ve} vi{e o intezivnom gajenju vrste od koje ove ribe zavise jer im je to glavni izvor hrane, kojeg brane i od drugih biljojeda koji do|u do njihovih vrtova. Hiroki Hata, sa Ehime univerziteta, u Japanu, i njegov tim istra`iva~a isti~u da njihova istra`ivanja na koralnim grebenima od Egipta, Kenije i Maldiva preko Tajlanda, Bornea pa sve do Okinave, ukazuju na to da se 18 vrsta ovih „damselfish” riba bavi “intenzivnim ratarstvom” u celoj toj regiji. Ove ribe ne mogu da vare celulozna vlakna jer nemaju dovoljno jake zube i enzime u organima za varenje, {to zna~i da se ne mogu hraniti mnogim vrstama algi. Ali, crvena alge Polysiphonia mogu. Problem je {to su te alge slabije od drugih pa je jedini na~in da se izbore za mesto na grebenu to da im ribe pomognu da uklone konkurente, tj. druge vrste algi. Ovo neobi~no pona{anje je opisano kao “kultivacijski mutualizam” pri ~emu ribe poma`u algama da prona|u mesto za `ivot i rast bez konkurencijskih vrsta koje bi ih ina~e istisnule. Zauzvrat, alge pru`aju ribama izvor hrane; ba{ kao {to mnoge na{e poljoprivredne vrste ne bi dugo izdr`ale na poljima bez obrade ili upotrebe herbicida, tako ni ove alge ne mogu bez vrednih riba povrtara.
Morski pu`evi na severnoameri~koj obali Atlantika bave se gajenjem gljiva kojima se hrane. Littoraria irrorata pu`evi „pasu” mo~varnu travu, Spartina alterniflora koja raste du` jugoisto~ne obale SAD. Ali, to ne rade zbog hrane ve} da bi oslobodili mesto za uzgajanje, ka`e studija objavljena u stru~nom ~asopisu PNAS, u 2003. Pu`evi su mali u pore|enju sa travom pa se kre}u vlatima trave prave}i brazde u tkivu trave - a useci na travi omogu}avaju infekciju gljivicama iz porodica Phaeosphaeria i Mycosphaerella koje pu`evi jedu. Kada se gljive nasele i narastu, pu`evi ih jedu - ali nikada preko 50% „useva” koje „|ubre” svojim izmetom, bogatim vodonikom i gljivicama, takore}i novim semenom useva. Dok pu`evi dobijaju hranu kroz ovu simbiozu, gljivice dobijaju pristup novom stani{tu i hrani iz pu`evog izmeta. Sli~an sistem imaju i jedno}elijski protisti, Textularia blocki koji „oru” po listovima morske trave koju potom inficiraju bakterije na kojima se T. blocki hrani, ka`e studija iz 1993. objavljena u stru~nom ~asopisu Journal of Foraminiferal Research.
jem gljiva - mravi |ubre svoje nasade i {tite ih od nametnika. Mravi koje ~esto gledamo na tv programima kako re`u listove i nose ih u mravinjake ne jedu te listove sami ve} ih koriste kao podlogu i hranu za gajenje gljivica. Po nekim procenama, ti mravi su odgovorni za konzumaciju ~ak 17% zelenila u Amazonskoj pra{umi. U svojim podzemnim farmama, ~iji prostori dose`u i veli~inu ljudskog stana, do 8 miliona mrava rade na najslo`enijim farmama u prirodi za koje se zna, osim ljudskih, a koje su evoluirale u poslednih pedesetak miliona godina. Ali, uslovi koji su idealni za jednu vrstu gljivica su ~esto idealni i za druge vrste, pa su mravi uveli strogu kontrolu do{ljaka na svojim farmama. Za tu svrhu mravi koriste bakterije koje proizvode hemikalije - fungicide - koje ubijaju gljivice pri kontroli do{ljaka. Kada se kraljica seli da osnuje novi mravinjak, uz „seme” gljivica koje mravi uzgajaju, ponese i bakterije kao {to je Pseudonocardia, koja proizvodi fungicid. Koliko i kakvi su fungicidi potrebni, mravi odlu~uju zavisno od uslova, pa ~ak i tipa listova koje donose kao hranu gljivama.
Mravi, majstori agro-zanata
Stabla farmeri
I dok se neke ribe bave jednostavnim ratarstvom, a jedno}elijske alge i nekom vrstom „poljoprivrede” - gajenjem bakterija za hranu, neke vrste mrava su mnogo mudriji ratari i farmeri. Ti mravi „muzu” odre|ene vrste biljnih u{i - a u{i izlu~uju {e}ernu vodicu koju mravi sakupljaju kao hranu, kao {to to ljudi rade s mlekom. Zauzvrat mravi ih {tite od predatora koji bi ih ina~e lako pojeli. Dakle mravi se brinu o svojim stadima biljnih u{iju kao {to se ljudi, recimo, brinu o ovcama. Mravi i termiti se tako|e bave gajen-
I stabla imaju neke funkcije sli~ne „ratarstvu”. Studija objavljena 2010. u Applied and Environmental Microbiology pokazala je da neka stabla uti~u na populacije mikroba koji `ive oko njihovih korena. Stabla podsti~u rast mikroba koji odla`u odre|ene minerale od koristi stablima. Jo{ uvek se ne zna kako stabla to rade, ali neki misle da se radi o signalizaciji kroz male molekule, koju bakterije i mikrobi sami koriste a koju su stabla preuzela i kao svoju korist.
Morski pu`evi kao ratari
Mi}o Tatalovi}, mr.sci. 47
47