Aaa... psik! Dla milionów ludzi nieustanne
kichanie, uporczywe łzawienie i swędzenie oczu oraz podrażnienie błon
śluzowych nosa i katar to oznaka nadejścia wiosny. Zazwyczaj są oni
uczuleni na pyłki obficie pojawiające się wtedy w atmosferze. Czasopismo BMJ
(dawniej British Medical Journal) podało, że co szósty
mieszkaniec krajów uprzemysłowionych cierpi z powodu sezonowej alergii na
pyłki. Dane te nie dziwią, jeśli się uwzględni ogromną ilość takich drobin
uwalnianych przez rośliny do atmosfery.
Naukowcy oceniają, że lasy świerkowe na
południu Szwecji, pokrywające jedną trzecią powierzchni kraju, rokrocznie
produkują 75 000 ton pyłków. Pojedyncza roślina z gatunku Ambrosia,
która u wielu mieszkańców Ameryki Północnej wywołuje alergię, może
wytworzyć milion ziarenek dziennie. Ziarenka te, unoszone przez wiatr,
znajdowano na wysokości 3 kilometrów nad powierzchnią ziemi
i w wodach morskich oddalonych od brzegu nawet o 600 kilometrów.
Ale dlaczego u niektórych osób pyłki
wywołują reakcję alergiczną? Zanim odpowiemy na to pytanie, przyjrzyjmy się
bliżej ich zdumiewającej budowie.
Ziarenka życia
Jak podaje Encyclopædia Britannica,
pyłek „powstaje w pylniku, czyli organie męskim roślin nasiennych,
i przenoszony jest na różne sposoby (między innymi przez wiatr, wodę
i owady) na słupek, czyli żeński organ rozmnażania, gdzie dochodzi do
zapylenia”.
U roślin okrytozalążkowych ziarenka pyłku
zbudowane są z trzech części — z jądra komórki i dwóch warstw
tworzących ściankę lub zewnętrzną skorupkę. Ta wierzchnia warstwa jest twarda
i niezwykle odporna na zniszczenie — potrafi oprzeć się działaniu silnych
kwasów, zasad, a nawet wysokich temperatur. Poza nielicznymi wyjątkami sam
pyłek może przetrwać zaledwie kilka dni bądź tygodni, natomiast jego twarda
skorupka — tysiące lat. Z tego też względu w glebie znajdują się niezliczone
ilości takich ziarenek. Naukowcom badającym pyłki znalezione na różnych
głębokościach pozwoliło to sporo się dowiedzieć o dziejach roślin na
ziemi.
Dzieje te można dość dokładnie określić
dzięki unikalnym wzorkom na zewnętrznej warstwie ziarenka pyłku.
W zależności od gatunku jest ona gładka, pomarszczona, wzorzysta,
kolczasta lub pofałdowana. „Pyłek każdego gatunku przypomina linie papilarne
człowieka i dlatego łatwo go zidentyfikować” — oświadczył profesor
antropologii Vaughn M. Bryant junior.
Zapylanie
Kiedy pyłek znajdzie się na znamieniu —
części słupka roślin okrytozalążkowych — wskutek pewnej reakcji chemicznej
pęcznieje i tworząc łagiewkę pyłkową, kieruje się ku zalążkowi. Komórki
plemnikowe przesuwają się, aż dochodzi do zapłodnienia. Z czasem dojrzewa
nasionko, które w odpowiednim środowisku kiełkuje.
Chociaż pewne rośliny nasienne produkują
tylko pyłki albo tylko zalążki, to większość wytwarza zarówno jedne, jak
i drugie. Niektóre gatunki są samopylne; inne ulegają zapyleniu krzyżowemu
pyłkiem przeniesionym z rośliny tego samego lub zbliżonego gatunku. Jak
informuje Encyclopædia Britannica, rośliny zapylane krzyżowo
„często unikają samozapylenia, ponieważ uwalniają pyłki za wcześnie — zanim
znamię jest gotowe je przyjąć — lub za późno”. Istnieją też rośliny, które
potrafią odróżnić własny pyłek od pyłku innego przedstawiciela tego samego
gatunku. Kiedy wykryją swój pyłek, sprawiają, że staje się nieaktywny, zwykle
przez zahamowanie rozwoju łagiewki pyłkowej.
Na terenach o różnorodnej florze
w powietrzu może się unosić mieszanina wielu pyłków. Jak rośliny wyszukują
te, które są im potrzebne? Niektóre wykorzystują skomplikowane zasady
aerodynamiki. Weźmy na przykład pod uwagę sosnę.
Niesione wiatrem
Kwiaty męskie sosny rosną w skupiskach
i po osiągnięciu dojrzałości uwalniają chmurę pyłków, które unosi wiatr.
Uczeni zauważyli, że zebrane w typowe szyszki kwiaty żeńskie oraz
okalające je igły w określony sposób wpływają na prądy powietrza, dzięki
czemu pyłek wiruje i opada prosto na organy rozmnażania kwiatu żeńskiego.
Jego łuski delikatnie się rozchylają i umożliwiają zapłodnienie.
Naukowiec Karl J. Niklas przeprowadził
rozległe badania niezwykłych aeronautycznych możliwości szyszek. Na łamach
czasopisma Scientific American napisał: „Z naszych obserwacji
wynika, że kształt szyszki, charakterystyczny dla poszczególnych gatunków
roślin, w ściśle określony sposób modyfikuje przepływ powietrza (...)
Podobnie każdy rodzaj pyłku różni się od innych rozmiarem, kształtem
i gęstością, więc w ściśle określony sposób reaguje na turbulencje”.
Z jakim skutkiem? Wspomniany uczony zauważył: „Większość zbadanych przez
nas szyszek wychwytywała z powietrza ‚własny’ pyłek, a nie pyłek
roślin innego gatunku”.
Na szczęście dla alergików nie wszystkie
gatunki są wiatropylne. Sporo z nich korzysta z pomocy zwierząt.
Zwabione nektarem
Rośliny zapylane za pośrednictwem ptaków,
małych ssaków i owadów zazwyczaj są wyposażone w haczyki, kolce albo
lepkie nici, którymi przyczepiają pyłek do ciała żerującego stworzenia. Na przykład
włochaty trzmiel może za jednym razem przenieść 15 000 ziarenek pyłku!
Rośliny okrytonasienne są zapylane głównie
przez pszczoły. W zamian owady te mają zapewniony słodki nektar oraz
pyłki, będące źródłem białka, witamin, składników mineralnych i tłuszczów.
W ramach takiej zdumiewającej współpracy pszczoła może jednorazowo
odwiedzić przeszło 100 kwiatów. Ale pyłki lub nektar, bądź oba te produkty,
zbiera tylko z jednego gatunku do chwili, gdy zgromadzi już wystarczającą
ilość lub gdy wyczerpie się ich źródło. Takie zadziwiające, instynktowne
zachowanie umożliwia wydajne zapylanie roślin.
Zwiedziony przez kwiaty
Aby nakłonić owady do zapylenia, niektóre
rośliny zamiast oferować słodkie przekąski, uciekają się do misternego
podstępu. Przyjrzyjmy się pewnemu zachodnioaustralijskiemu storczykowi (Drakaea
elastica). Jego warga dolna (jedna z dwóch części korony kwiatu,
oddzielona od drugiej głębokim wcięciem) do złudzenia przypomina pulchną,
bezskrzydłą samicę pewnego gatunku osy. Wspomniany kwiat wydziela nawet
chemiczną namiastkę jej feromonów wabiących! Na końcu łodygi tuż ponad ową
kuszącą przynętą znajdują się lepkie woreczki wypełnione pyłkiem.
Samiec osy zwiedziony zapachem
przypominającym feromony samicy chwyta wabik i usiłuje odlecieć. Ale gdy
tylko próbuje uprowadzić swoją niedoszłą partnerkę, z impetem spada na
kleiste woreczki z pyłkiem. Kiedy uświadamia sobie swój błąd, uwalnia
przynętę — która wraca na pierwotne miejsce — a sam odfruwa, by za chwilę
dać się oszukać innemu storczykowi. Tym razem jednak oblepiony pyłkiem zapyla
ów kwiat.
Jeśli jednak w pobliżu są dojrzałe
samiczki osy, samce zawsze wybierają jedną z nich, a nie kolorowego
oszusta. Co ciekawe, storczyki kwitną w dogodnym czasie — kilka tygodni
przed wykluciem się samic — dzięki czemu mogą zostać zapylone.
Skąd te alergie?
Dlaczego niektórzy są uczuleni na pyłki?
Kiedy takie ziarenka dostaną się do nosa, łączą się z lepkim śluzem.
Następnie przesuwają się do gardła, gdzie są albo połykane, albo wydalane
podczas kaszlu, zazwyczaj bez negatywnych skutków ubocznych. Ale czasami pyłki
pobudzają układ odpornościowy.
Problem w tym, że pyłki zawierają
białka. Z jakiejś przyczyny układ odpornościowy alergika broni się przed
białkami pyłków niektórych roślin. W organizmie chorego następuje reakcja
łańcuchowa — komórki tkanki łącznej zaczynają w nadmiernych ilościach
wydzielać histaminę. Ta z kolei powoduje rozszerzenie i większą
przepuszczalność naczyń krwionośnych, przez które przedostają się płyny
z mnóstwem komórek odpornościowych. W normalnych warunkach komórki te
przemieszczają się w kierunku rany lub zakażenia, gdzie pomagają usunąć
z organizmu szkodliwych „intruzów”. Jednak w przypadku alergików
obecność pyłków wywołuje fałszywy alarm, którego następstwami są podrażnienie i obrzęk
błon śluzowych, katar oraz łzawienie oczu.
Zdaniem naukowców alergie są dziedziczne,
choć członkowie jednej rodziny nie zawsze są uczuleni na te same substancje. Do
rozwoju wrażliwości na alergeny może się też przyczyniać zanieczyszczenie
środowiska. Jak podaje czasopismo BMJ, „w Japonii ustalono ścisły
związek między uczuleniem na pyłki a bliskością terenów, których atmosferę
cechuje wysokie stężenie spalin pochodzących z silników Diesla. Badania
przeprowadzone na zwierzętach wykazały, że tego rodzaju zanieczyszczenia
zwiększają wrażliwość na alergeny”.
Na szczęście istnieją leki antyhistaminowe*,
które łagodzą objawy alergii. Jak sama nazwa wskazuje, lekarstwa te hamują
działanie histaminy. Chociaż więc niejeden z nas cierpi z powodu
pyłków, trudno nie podziwiać pomysłowości widocznej zarówno
w zaprojektowaniu, jak i rozprzestrzenianiu się tych drobinek życia.
Przecież bez nich nasza planeta byłaby jałowym pustkowiem.
[Przypis]
W przeszłości leki antyhistaminowe wywoływały
senność i suchość w ustach. Nowsze preparaty zmniejszają
prawdopodobieństwo występowania tego rodzaju skutków ubocznych.