Jak zmiany klimatu wpływają na storczyki?

Storczyki występują głównie w tropikach, ale nawet w Polsce spotkamy około 50 ich gatunków. Kwitną od połowy maja do połowy lipca. Efektowne łąki storczykowe można zobaczyć w Pienińskim Parku Narodowym.

"Niewiele osób wie, że patrzą na storczyki. Polskie gatunki nie wyglądają tak, jak okazałe kwiaty, które kupujemy w doniczkach. Są to rośliny o wysokości zwykle od 20 do 40 cm, z wieloma małymi kwiatkami, często czerwonymi. Storczyki leśne, zależne od grzybów, wyglądają jak rośliny pasożytnicze, w ogóle nie są zielone, ponieważ nie produkują chlorofilu" – mówi botanik prof. Marta Kolanowska z Uniwersytetu Łódzkiego, która niemal całą karierę naukową poświęciła storczykom.

• Najmniejsze znane storczyki mają zaledwie ok. 1,5 mm długości. 
• Gatunek, który całe życie spędza pod ziemią, został przypadkowo odkryty przez farmerów w Australii.
• Największe orchidee mają kilka metrów długości – jak u wanilii. Bo wanilia to także storczyk; jest ona zarazem lianą – to znaczy, że pnie się na wiele metrów po drzewach.
  
  

Jak łatwo może zniknąć cały gatunek storczyka

Grupa badawcza z udziałem prof. Kolanowskiej sprawdzała, jak obecne i prognozowane zmiany klimatu wpłyną na zasięg wybranego storczyka. Wykazali, że na każdym z kontynentów roślina zareaguje inaczej. Badano gatunek nietypowy wśród orchidei, bo rosący w strefie tropikalnej i subtropikalnej Ameryki, Afryki i Azji.

Na świecie zidentyfikowano ponad 27 tys. gatunków storczyków. Wiele z nich, zwłaszcza tropikalnych, rośnie tylko na jednym kontynencie, a nawet tylko w jednym miejscu na świecie. Dlatego są one tak bardzo zagrożone – bo zmiana warunków w obrębie niewielkiego regionu oznaczać może zagładę całego gatunku.

Kilka lat temu grupa badaczy z udziałem prof. Kolanowskiej opisała gatunek "diabelskiego storczyka", znanego wyłącznie z jednego miejsca w Kolumbii. Rośnie on dosłownie tylko na dwóch sąsiadujących drzewach. Jeżeli cokolwiek złego się z drzewami stanie – storczyk zniknie wraz z nimi. Nie można nic na to poradzić – tej górskiej rośliny nie da się uprawiać.

Wszystkie storczyki zależne są od obecności mikoryzowego grzyba, który sprawia, że ich nasiona zmieniają się i zaczynają kiełkować. Większość tropikalnych storczyków tropikalnych kontynuuje współpracę z grzybami również na późniejszych etapach rozwoju. Grzyby są obecne w ich liściach i łodygach. W sztucznych warunkach nie da się odtworzyć tego naturalnego systemu, potrzebnego storczykom do rozwoju.

Zmiany klimatu nie zawsze negatywne dla storczyków?

Obecne badania naukowców z Uniwersytetu Łódzkiego oraz Uniwersytetu Gdańskiego pozwoliły ocenić, jak zmiany klimatu wpłyną na perspektywy rozwoju przetrwania wybranego storczyka. Dotyczyły one wyjątkowego storczyka Polystachya concreta:

• obecnego na kilku kontynentach i w różnych regionach,
• nie skorelowanego z określonymi grzybami,
• mogącego być zapylanym przez wiele różnych owadów (to ważne, bo niektóre storczyki zapylane są tylko przez jeden konkretny gatunek).
  
  

"Nasze badanie pokazało, że na każdym kontynencie będzie inaczej. Np. w Azji ocieplenie klimatu pomoże storczykom rozrastać się na nowych terenach, a w Ameryce i Afryce stracą one prawie 70 proc. swoich obecnych siedlisk! Dla rzadkich gatunków storczyków oznacza to wyginięcie" – mówi prof. Kolanowska.

Wiadomo już, gdzie storczyk będzie miał szansę dalej istnieć, pomimo zmian klimatu. Badaczka zaznacza, że środki na ochronę przyrody są ograniczone. Nie jest racjonalna ochrona siedlisk, które i tak na skutek zmian klimatu nie będą odpowiednie dla tego gatunku storczyka.

Zmiany klimatyczne i rekordowe tempo znikania siedlisk naturalnych storczyków

"Podczas badań potwierdziliśmy, że zmiany klimatu znacznie przyśpieszyły w ciągu ostatnich 50 lat. Często w sporach politycznych ludzie podważają alarmy naukowców i mówią, że zmiana klimatu to coś naturalnego. Owszem, ale nigdy wcześnie nie postępowały tak szybko!" – stwierdza prof. Kolanowska.

Naukowcy z jej zespołu wykonali modele badawcze dla okresu ostatniego maksymalnego zlodowacenia, czyli mniej więcej 20 tysięcy lat temu. Od czasu ustępowania lodowca storczyk traci swoje siedliska. Jednak w nadchodzącym półwieczu skala strat będzie bezprecedensowa.

"Przez 20 tys. lat storczyk stracił 60-80 proc. swoich początkowych stanowisk. A teraz, w ciągu najbliższych 50 lat, straci 70 proc. tych, które pozostały. Skala czasowa i skala strat jest nieporównywalna. Jeśli gatunek traci siedliska stopniowo – ma wówczas czas, by zaadaptować się do środowiska i migrować, zmieniać zasięg. Natomiast 50 lat to bardzo krótki czas dla roślin z tak długim cyklem życia. Nie spodziewałabym się, że storczyk nagle zaadaptuje się do zupełnie innych warunków" – mówi badaczka.

Jej artykuł opublikowany w jednym z wydawnictw grupy "Nature" dowodzi, że działalność człowieka bardzo przyspiesza negatywne zmiany. Mogłoby się wydawać, że dla gatunków tropikalnych ocieplenie klimatu jest szansą na ekspansję – ale okazuje się, że nie jest ona możliwa w tak krótkim czasie, w jakim zmiany te faktycznie zachodzą. Na ociepleniu korzystają zatem głównie inwazyjne gatunki roślin i owadów, np. komarów przenoszących malarię.

"Badane przez nas populacje storczyków różniły się wymaganiami klimatycznymi i w związku z tym ich przyszłość inaczej się kształtuje. Pokazaliśmy na mapach regiony, gdzie nadal siedliska storczyków będą dostępne i gdzie pojawią się nowe – głównie w Azji. Tam można lokować siły związane z ochroną przyrody" – rekomendują naukowcy.

Prof. Kolanowska dodaje, że w przypadku orchidei trudno jest chronić ginące gatunki poprzez bank i nasion czy metody hodowlane. Storczyki mają bardzo skomplikowane relacje z zapylaczami i grzybami, a także innymi elementami środowiska, i trudno te interakcje odtworzyć w hodowli czy uprawie. Nawet jeśli uda się wyhodować rzadkie storczyki w laboratorium, to trudno będzie "oddać je" naturze. Dlatego badacze wskazali obszary, gdzie ochrona storczyka ma jeszcze sens. Co ważne – dodają – ochrona gatunków w naturalnym siedlisku jest też dużo tańsza.

Wyniki badań ukazały się w czasopiśmie Scientific Reports.

Tekst: Karolina Duszczyk/PAP - Nauka w Polsce, zdjęcie tytułowe: Duy Cường Nguyễn/Pixabay, zdjęcia w tekscie: LennyWorthington/CC BY-SA 2.0/Flickr