Ziedputekšņi — drauds vai brīnums?

NO ATMOSTIETIES! KORESPONDENTA AUSTRĀLIJĀ

Apčī! Kopā ar iekaisušām, asarojošām acīm un mokošām iesnām šī skaņa miljoniem cilvēku vēstī pavasara atnākšanu. Viņu nepatikšanu iemesls ir alerģija, ko izraisa ziedputekšņiem piesātinātais gaiss. BMJ (agrākais nosaukums — British Medical Journal) lēš, ka industrializētajās valstīs sestā daļa iedzīvotāju augu ziedēšanas laikā cieš no polinozes jeb siena drudža. Šis skaitlis nebūt neliekas pārsteidzošs, ja ņem vērā, cik milzīgu daudzumu ziedputekšņu saražo augi.

Pēc zinātnieku aprēķiniem, egļu meži, kas aug Zviedrijas teritorijas dienvidu trešdaļā, ik gadus saražo ap 75 tūkstošiem tonnu ziedputekšņu. Viena pati ambrozija — daudzu siena drudža slimnieku lāsts — var izplatīt miljonu ziedputekšņu dienā. Ambroziju ziedputekšņi, ko iznēsā vējš, ir konstatēti pat 3 kilometru augstumā virs zemes, kā arī virs jūras 600 kilometru attālumā no krasta.

Bet kāpēc dažiem ziedputekšņi izraisa alerģisku reakciju? Pirms apspriežam šo jautājumu, pievērsīsim uzmanību tam, cik apbrīnojami ir veidoti šie niecīgie graudiņi.

Sīkie dzīvības graudiņi

Kā paskaidrots Britu enciklopēdijā, segsēkļu putekšņi ”veidojas putekšnīcā, zieda vīrišķajā daļā, un ar dažādu starpnieku (vēja, ūdens, kukaiņu u.c.) palīdzību tiek pārnesti uz auglenīcu, sievišķo daļu, kur notiek apaugļošanās”.

Ziedputekšņu graudiņiem ir divi apvalki, kuros ietverti kodoli. Cietais ārējais apvalks ir ļoti izturīgs, spējīgs pretoties stipru skābju un sārmu un liela karstuma iedarbībai. Tomēr lielākā daļa ziedputekšņu ir dzīvotspējīgi tikai dažas dienas vai nedēļas. Turpretī apvalks var saglabāties nesairis pat tūkstošiem gadu, tāpēc mūsu planētas augsnē var atrast lielu daudzumu ziedputekšņu. Zinātnieki daudz ko ir uzzinājuši par zemeslodes augu valsts vēsturi, pētot putekšņus, ko satur dažādā dziļumā ņemti augsnes paraugi.

Šādi iegūtā informācija visbiežāk ir ļoti precīza, jo katras augu sugas putekšņiem ir savs īpatnējs raksts. Šie raksti ir visdažādākie — putekšņu apvalki mēdz būt gan gludi, gan rievoti, gan adataini, gan bumbuļaini. ”Pēc ziedputekšņiem  augu sugas var identificēt tikpat droši kā cilvēkus pēc pirkstu nospiedumiem,” saka antropoloģijas profesors Vons Braiants jaunākais.

Kā notiek apputeksnēšanās

Kad segsēkļu ziedputeksnis nonāk uz auglenīcas daļas, ko sauc par drīksnu, sākas ķīmiski procesi, kuru rezultātā puteksnis piebriest un no tā izaug dīgstobrs, kas iesniedzas sēklotnē līdz pat sēklaizmetnim. Vīrišķās dzimumšūnas, kas izveidojušās ziedputeksnī, pa dīgstobru nonāk sēklotnē, kur notiek apaugļošanās un no sēklaizmetņa sāk veidoties sēkla. Kad sēkla nobriest, tai atliek tikai nokļūt piemērotā vidē, lai uzdīgtu.

Dažām sēklaugu sugām ir vīrišķie un sievišķie īpatņi, taču vairākumam putekšņi un sēklaizmetņi attīstās uz viena un tā paša auga. Daļai augu raksturīga pašappute — tie apputeksnējas paši ar savu ziedu putekšņiem, turpretī citiem notiek svešappute — uz to ziediem nonāk citu tās pašas sugas vai tuvu radniecīgu augu ziedputekšņi. Daudzi svešapputes augi ”novērš pašapputi, izkaisot savus ziedputekšņus vai nu pirms, vai pēc tam, kad pašu drīksnas ir gatavas uztvert putekšņus”, skaidrots Britu enciklopēdijā. Savukārt citiem ir ķīmiski līdzekļi, kas tiem ļauj atšķirt savus putekšņus no citu tās pašas sugas augu putekšņiem. ”Pazinuši” savus putekšņus, šie augi tos padara neaktīvus, piemēram, apturot dīgstobra augšanu.

Vietās, kur ir bagāta augu valsts, gaisā virmo vesels ziedputekšņu kokteilis. Kā augiem izdodas atsijāt tieši tos putekšņus, kas tiem vajadzīgi? Daži šim nolūkam izmanto sarežģītus aerodinamikas principus. Aplūkosim vienu piemēru — priedes, kas pieder pie kailsēkļiem.

Talkā nāk vējš

Priedes vīrišķie čiekuriņi ir sakārtoti blīvās grupās, un nogatavojušies tie izsēj vējā putekšņu mākoņus. Zinātnieki ir atklājuši, ka sievišķie priežu čiekuri kopā ar skujām, kas tos ieskauj, virza gaisa plūsmu tā, lai vēja nestie putekšņi virpuļodami nosēstos uz sēklaizmetņiem. Sievišķie čiekuri ir gatavi apputeksnēties, kad to zvīņas nedaudz paveras, atsedzot sēklaizmetņus.

Zinātnieks Karls Niklass veica plašus izmēģinājumus, lai izpētītu priežu ”aeronautiskos trikus”. Vēlāk viņš žurnālā Scientific American rakstīja: ”Mūsu pētījumi liecina, ka atkarībā no čiekura formas, kas katrai priežu sugai ir unikāla, rodas specifiskas gaisa  plūsmas modifikācijas.. [..] Tāpat arī katras sugas ziedputekšņiem ir citi izmēri, forma un blīvums, tāpēc tie reaģē uz šo turbulenci tikai tiem raksturīgā veidā.” Kāds rezultāts tiek panākts? K. Niklass paskaidro: ”Lielākā daļa mūsu izpētīto čiekuru izfiltrēja no gaisa ”savējos” putekšņus, bet citu sugu putekšņus ne.”

Par laimi alerģijas slimniekiem, ne visi augi apputeksnējas ar vēja palīdzību. Daudzām augu sugām putekšņus pārnēsā putni, kukaiņi un dzīvnieki.

Nektāra vilinājums

Augiem, ko apputeksnē putni, sīki zīdītāji vai kukaiņi, putekšņi parasti ir klāti āķīšiem, dzeloņiem vai lipīgiem pavedieniem, lai tie labāk pieķertos potenciālajam apputeksnētājam, kas apmeklē ziedus, lai barotos vai vāktu barību. Piemēram, viena pūkaina kamene vienā pašā nesienā var pārvietot ap 15 tūkstošiem ziedputekšņu.

Bites ir vieni no galvenajiem ziedaugu apputeksnētājiem, savukārt augi piedāvā bitēm barību — gan saldo nektāru, gan ziedputekšņus, kas satur olbaltumvielas, vitamīnus, minerālvielas un taukvielas. Bišu un augu attiecības ir ievērības cienīgs sadarbības piemērs. Vākdamas nektāru vai putekšņus (vai arī abus reizē), bites vienā izlidojumā mēdz apmeklēt vairāk nekā 100 ziedu, bet tās vāc barību tikai no vienas sugas augiem, līdz ir savākts pietiekams daudzums vai arī šīs sugas ziediem krājumi ir beigušies. Šī bišu instinktīvās uzvedības īpatnība palīdz nodrošināt efektīvu apputeksnēšanu.

 Ziedu viltība

Daži augi nepiedāvā kukaiņiem saldu cienastu, bet panāk apputi ar viltīgas krāpšanas palīdzību. Viens šāds piemērs ir kāda drakeju ģints orhideja (Drakaea elastica), kas sastopama Rietumaustrālijā. Šīs orhidejas zieda lūpa ne tikai kukaiņu, bet arī cilvēka acij izskatās pēc apaļīgās, bezspārnainās Thynnidae dzimtas lapseņu mātītes. Augs pat izdala ķīmisku vielu, kas imitē lapseņu mātītes feromonu — smaržu, ar kuras palīdzību tā pievilina tēviņus. Tieši virs šī vilinošā mānekļa kātiņa galā atrodas lipīgi putekšņmaciņi.

Lapseņu tēviņš, ko pievilinājusi viltus feromona smarža, satver mānekli un mēģina aizlidot ar visu ”lapseņu mātīti”. Bet pacelšanās brīdī inerces spēks to apsviež augšpēdus, un kukainis, joprojām turēdams apskautu savu ”iecerēto”, ieveļas tieši putekšņos. Aptvēris savu kļūdu, tas atlaiž mānekli, kas karājas tādā kā virā un tāpēc tūlīt atkrīt atpakaļ vietā. Tad lapseņu tēviņš aizlido, bet pēc brīža to apmāna nākamā orhideja, un šoreiz kukainis apputeksnē ziedu ar putekšņiem, kas tam pieķērušies pēc pirmās orhidejas apmeklējuma.

Bet laikā, kad lapseņu mātītes ir aktīvas, tēviņi nekļūdīgi izvēlas tās, nevis viltīgos ziedus, tāpēc drakejas uzzied dažas nedēļas pirms tam, kad mātītes izlien no savām augsnē paslēptajām kūniņām, un tā uz neilgu laiku nodrošina sev zināmas priekšrocības.

Kāpēc ziedputekšņi izraisa alerģiju?

Kāpēc daļai cilvēku putekšņi izraisa alerģiju? Iekļuvuši degunā, sīciņie putekšņi pielīp pie gļotādas un pēc tam pārvietojas tālāk. Kad putekšņi nokļūst rīklē, cilvēks tos norij vai atklepo, un parasti tie nekādu ļaunumu nenodara. Tomēr reizēm putekšņi izraisa asu imūnsistēmas reakciju.

Galvenais problēmas cēlonis ir putekšņu olbaltumvielas. Alerģijas gadījumā cilvēka imūnsistēma kaut kādu iemeslu dēļ noteiktu ziedputekšņu olbaltumvielas uztver kā draudus. Organismā sākas ķēdes reakcija, kuras gaitā no tuklajām šūnām lielā daudzumā atbrīvojas histamīns. Histamīns paplašina asinsvadus un palielina to caurlaidību, tāpēc no asinsvadiem izplūst ar imūnšūnām bagāti šķidrumi. Normālos apstākļos imūnšūnas pārvietotos uz ievainojuma vai infekcijas vietu, lai palīdzētu organismam cīnīties ar kaitīgiem ”iebrucējiem”. Taču alerģijas slimniekiem ziedputekšņi izraisa organismā viltus trauksmi, kuras iznākums ir iesnas, pietūkums un asarojošas acis.

Pēc pētnieku domām, lai gan paaugstināts jutīgums pret konkrētiem alergēniem acīmredzot netiek iegūts iedzimtības ceļā, tomēr vispārēju noslieci uz alerģijām cilvēki mēdz mantot no vecākiem. Iespējams, arī piesārņojums veicina alerģiskas reakcijas. ”Japānā zinātnieki konstatēja tiešu sakarību starp alerģiju pret ziedputekšņiem un tādu vietu tuvumu, kur gaiss ir ļoti piesārņots ar dīzeļmotoru izplūdes gāzēm,” bija rakstīts BMJ. ”Pētījumi, kas veikti ar dzīvniekiem, vedina uz domām, ka šis piesārņojums veicina alerģisku sensibilizāciju.”

Par laimi, prethistamīna līdzekļi lielākajai daļai alerģijas slimnieku novērš vai atvieglo nepatīkamos simptomus. * Kā redzams no nosaukuma, šie medikamenti bloķē histamīna darbību. Tomēr, lai kādas neērtības putekšņi reizēm sagādā, iepazīstot tuvāk šos sīkos dzīvības graudiņus, atliek vienīgi apbrīnot, cik smalki tie ir veidoti un cik atjautīgi ir paņēmieni, ar kādiem tie izplatās. Bez ziedputekšņiem mūsu planēta būtu tikai neauglīgs tuksnesis.

[Zemsvītras piezīme]

[Shēma 24., 25. lpp.]

(Pilnībā noformētu tekstu skatīt publikācijā)

Auglenīca

Sēklaizmetnis

Sēklotne

Dīgstobrs

Drīksna

Puteksnis

Putekšņlapa

Putekšnīca

Ziedlapa

[Norāde par autortiesībām]

NED SEIDLER/NGS Image Collection

[Attēli 25. lpp.]

Dažādi ziedputekšņi palielinājumā

[Norāde par autortiesībām]

Ziedputekšņi: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC.

[Attēli 26. lpp.]

Šīs orhidejas zieda lūpa atgādina lapseņu mātīti

[Norāde par autortiesībām]

Orhidejas attēli: © BERT & BABS WELLS/OSF

[Norāde par attēla autortiesībām 24. lpp.]

Ziedputekšņi: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC.

[Norāde par attēla autortiesībām 26. lpp.]

Ziedputekšņi: © PSU Entomology/PHOTO RESEARCHERS, INC