BIOLOGIJA

Pripremio: Mićo Tatalović, mr.sci.

Nepoznati usevi

Najmanji ratari na svetu

Jednoćelijske amebe Dictyostelium discoideum bave se gajenjem bakterija, kaže studija objavljena prošle godine u stručnom časopisu Nature. Ove amebe pokupe bakterije, prenose/presađuju ih s jednog mesta na drugo a potom ih “žanju” kao useve.

Amebe obično žive kao jedna ćelija, hraneći se bakterijama na koje nalete u zemlji. Znači, bave se lovom. Ali kada nestane hrane, ćelije se udruže i stvore višećelijski organizam dug oko 0.5 cm, koji se kreće kao crv, odlazeći “trbuhom za kruhom”. Taj crv je kao neki ekspresni voz za gladne amebe u potrazi za novim pašnjacima. Kada stigne u bolje područje sa više hrane, taj višećelijski „crv” formira stub sa kuglom na vrhu koja ispušta spore - jednoćelijske amebe koje se potom vraćaju starom načinu samačkog života.

Debra Brok, postdiplomac ekologije i evolucijske biologije na Rajs Univerzitetu, Hjuston, Teksas, gledajući divlje kulture ovih ameba pod mikroskopom, opazila je bakterije u kuglama iz koji izlaze spore, što ju je začudilo. Misleći da su bakterije možda 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 dođu i posade ih u novo stanište kao useve. Ipak, nemaju sve amebe ove vrste naviku da se bave ratarstvom - to radi samo trećina. Razlog tome je da, kada amebe dođu u novo stanište bez bakterija, one koje donesu svoje „seme” i posade ga su u prednosti. U okolini gde već ima bakterija koje se mogu „loviti” umesto „uzgajati”, lovci ne-farmeri su u prednosti.

Ribe povrtari

Čak se i neke ribe bave povrtarstvom! Na primer, ribe Stegastes nigricans iz Indo-pacifičkog okeana obrađuju svoje vrtove algi da bi izbacili nepoželjne vrste i omogućili rast algi iz roda Polysiphonia, koje vole, to jest mogu da jedu i vare. Da i ribe vole „salatu” i da se angažuju kako bi osigurali da dobro raste, objavili su naučnici u časopisu BMC Evolutionary Biology prošle godine. Ali, ne radi se samo o salati i povrtarstvu već više o intezivnom gajenju vrste od koje ove ribe zavise jer im je to glavni izvor hrane, kojeg brane i od drugih biljojeda koji dođu do njihovih vrtova.

Hiroki Hata, sa Ehime univerziteta, u Japanu, i njegov tim istraživača ističu da njihova istraživanja 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, što znači da se ne mogu hraniti mnogim vrstama algi. Ali, crvena alge Polysiphonia mogu. Problem je što su te alge slabije od drugih pa je jedini način da se izbore za mesto na grebenu to da im ribe pomognu da uklone konkurente, tj. druge vrste algi. Ovo neobično ponašanje je opisano kao “kultivacijski mutualizam” pri čemu ribe pomažu algama da pronađu mesto za život i rast bez konkurencijskih vrsta koje bi ih inače istisnule. Zauzvrat, alge pružaju ribama izvor hrane; baš kao što mnoge naše poljoprivredne vrste ne bi dugo izdržale na poljima bez obrade ili upotrebe herbicida, tako ni ove alge ne mogu bez vrednih riba povrtara.

Morski puževi kao ratari

Morski puževi na severnoameričkoj obali Atlantika bave se gajenjem gljiva kojima se hrane. Littoraria irrorata puževi „pasu” močvarnu travu, Spartina alterniflora koja raste duž jugoistočne obale SAD. Ali, to ne rade zbog hrane već da bi oslobodili mesto za uzgajanje, kaže studija objavljena u stručnom časopisu PNAS, u 2003. Puževi su mali u poređenju sa travom pa se kreću vlatima trave praveći brazde u tkivu trave - a useci na travi omogućavaju infekciju gljivicama iz porodica Phaeosphaeria i Mycosphaerella koje puževi jedu. Kada se gljive nasele i narastu, puževi ih jedu - ali nikada preko 50% „useva” koje „đubre” svojim izmetom, bogatim vodonikom i gljivicama, takoreći novim semenom useva. Dok puževi dobijaju hranu kroz ovu simbiozu, gljivice dobijaju pristup novom staništu i hrani iz puževog izmeta.

Sličan sistem imaju i jednoćelijski protisti, Textularia blocki koji „oru” po listovima morske trave koju potom inficiraju bakterije na kojima se T. blocki hrani, kaže studija iz 1993. objavljena u stručnom časopisu Journal of Foraminiferal Research.

Mravi, majstori agro-zanata

I dok se neke ribe bave jednostavnim ratarstvom, a jednoćelijske alge i nekom vrstom „poljoprivrede” - gajenjem bakterija za hranu, neke vrste mrava su mnogo mudriji ratari i farmeri. Ti mravi „muzu” određene vrste biljnih uši - a uši izlučuju šećernu vodicu koju mravi sakupljaju kao hranu, kao što to ljudi rade s mlekom. Zauzvrat mravi ih štite od predatora koji bi ih inače lako pojeli. Dakle mravi se brinu o svojim stadima biljnih ušiju kao što se ljudi, recimo, brinu o ovcama.

Mravi i termiti se takođe bave gajenjem gljiva - mravi đubre svoje nasade i štite ih od nametnika.

Mravi koje često gledamo na tv programima kako režu listove i nose ih u mravinjake ne jedu te listove sami već ih koriste kao podlogu i hranu za gajenje gljivica. Po nekim procenama, ti mravi su odgovorni za konzumaciju čak 17% zelenila u Amazonskoj prašumi. U svojim podzemnim farmama, čiji prostori dosežu i veličinu ljudskog stana, do 8 miliona mrava rade na najsloženijim 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 često idealni i za druge vrste, pa su mravi uveli strogu kontrolu došljaka na svojim farmama. Za tu svrhu mravi koriste bakterije koje proizvode hemikalije - fungicide - koje ubijaju gljivice pri kontroli došljaka. Kada se kraljica seli da osnuje novi mravinjak, uz „seme” gljivica koje mravi uzgajaju, ponese i bakterije kao što je Pseudonocardia, koja proizvodi fungicid. Koliko i kakvi su fungicidi potrebni, mravi odlučuju zavisno od uslova, pa čak i tipa listova koje donose kao hranu gljivama.

Stabla farmeri

I stabla imaju neke funkcije slične „ratarstvu”. Studija objavljena 2010. u Applied and Environmental Microbiology pokazala je da neka stabla utiču na populacije mikroba koji žive oko njihovih korena. Stabla podstiču rast mikroba koji odlažu određene minerale od koristi stablima.

Još 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.

Mićo Tatalović, mr.sci.