Skip to main content

REciprocal LOcal ADapatation: the genetic, behavioural and chemical study of the evolutionary maintenance of a mutualism

Article Category

Article available in the folowing languages:

Mrówki tworzą jednogatunkowy las w puszczy o bogatej bioróżnorodności

Mutualizm, czy korzystna dla obu stron relacja między dwoma różnymi gatunkami, zawsze wiąże się z pewnymi kosztami. Tubylcy z peruwiańskich lasów deszczowych wierzą, że w tak zwanych „diabelskich ogrodach”, będących fragmentami lasu złożonymi z drzew jednego gatunku i stanowiących jeden z fascynujących przykładów mutualizmu, mieszka zły demon leśny.

Badania podstawowe

Mutualizm jest w przyrodzie powszechnym zjawiskiem. Może prowadzić do obustronnej adaptacji lokalnej, czy przystosowania się populacji jednego gatunku do populacji innego gatunku i odwrotnie. Zjawisko to oznacza, że przystosowane organizmy radziłyby sobie gorzej, gdyby były powiązane z inną populacją gatunku symbiotycznego. Było ono jednak jak dotąd przedmiotem nielicznych badań ze względu na trudności techniczne związane z kontrolowaniem eksperymentów w terenie. Dzięki wsparciu projektu RELOAD ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” Pierre-Jean Malé z Muzeum Zoologii Porównawczej na Harvardzie i Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Jenie miał możliwość wyjazdu do peruwiańskiego lasu deszczowego, aby zbadać jeden z najlepiej kontrolowanych eksperymentów prowadzonych przez naturę.

Razem lepiej – ale bez całkowitej wierności

„Diabelskie ogrody” powstają w wyniku mutualizmu pomiędzy gatunkiem roślin Duroia hirsuta i mrówkami Myrmelachista schumanni. Rośliny dają mrówkom schronienie wewnątrz swoich wydrążonych łodyg, a mrówki bronią rośliny przed jej konkurentami, zabijając inne gatunki roślin kwasem mrówkowym. W ten sposób w środku bardzo zróżnicowanego lasu deszczowego powstają „ogrody” będące monokulturami.. Malé badał hipotezę, zgodnie z którą mutualizm może być również przykładem wzajemnej adaptacji lokalnej. Badacz przesadził sadzonki wyhodowane z nasion owoców Duroia z populacji z całego Peru do innych naturalnie występujących diabelskich ogrodów. Obserwacja zachowania mrówek z rodzaju Myrmelachista i sekwencjonowania genomu roślin i mrówek nie dostarczyła dowodów potwierdzających tę hipotezę. „Mrówki Myrmelachista nie przejmowały się geograficznym i genetycznym pochodzeniem roślin, które wprowadziłem do ich diabelskich ogrodów. Zajmowały je i używały ich tak, jakby mieszkały w nich od zawsze”, opowiada uczony.

Znaleźć się we właściwym miejscu we właściwym czasie

Pomimo tego nieoczekiwanego rezultatu Malé zaznacza, że brak dowodów nie stanowi dowodu na nieistnienie zjawiska, a także zwraca uwagę, że wiele trudności związanych z realizacją projektu przyniosło nieoczekiwane odkrycia. Z racji tego, że kiełkowanie nasion i wzrost sadzonek przebiegały wolniej niż pierwotnie oczekiwano, Malé wykorzystał ten czas na przeprowadzenie równoległych doświadczeń. „Odkryłem dwa grzyby, które mogą odgrywać pewną rolę w eliminowaniu obcych konkurencyjnych roślin z diabelskich ogrodów. Znalazłem też inny gatunek mrówek, który wydaje się być mutualistycznym symbiontem, ale nie tworzy diabelskich ogrodów. Jego obecność wiąże się ze znacznie wyższym poziomem składników odżywczych u roślin niż w przypadku Myrmelachista”, tłumaczy. Prowadzone obecnie analizy chemiczne powinny rzucić światło na ten potencjalny przykład myrmekotrofii.

Liczy się droga, a nie cel

Poza przygotowaniem artykułów naukowych znajdujących się na różnych etapach publikacji, Malé prowadzi konta na Facebooku i Instagramie, dokumentując codzienne badania terenowe i laboratoryjne. Ponadto opublikował kilka krótkich filmów w serwisie YouTube. Na koniec dodaje: „Jestem przekonany, że informowanie opinii publicznej o metodzie naukowej jest co najmniej tak samo ważne jak przedstawianie nowych wyników. Chciałbym, aby mój projekt stanowił wzór, jeśli chodzi o zasady badania hipotez oraz rygor, który jest potrzebny bez względu na wyniki. Naukowcy nie powinni starać się dowieść, że mają rację, ale pracować nad lepszym zrozumieniem świata, w którym żyjemy”.

Słowa kluczowe

RELOAD, gatunek, diabelskie ogrody, roślina, mrówka, Myrmelachista, wzajemna adaptacja lokalna, mutualizm, konkurent, las deszczowy, Duroia, grzyby, mutualistyczne, nasiona, kiełkowanie, symbiotyczny, symbiont

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania

Wyznaczanie trendów w nauce
Badania podstawowe

29 Listopada 2018