Monstera deliciosa: dlaczego liście mają dziury

To najczęściej wyszukiwane w internecie pytanie o tę roślinę: dlaczego liście mają dziury? Odpowiedzią nie jest ani niewłaściwa pielęgnacja, ani sam wiek, lecz element kontrolowanej biologii rozwoju, którym Monstera deliciosa dzieli się jedynie z garstką innych roślin. A nazwa gatunku nosi duński ślad.

Duński botanik i holotyp z Oaxaki

Nazwę naukową Monstera deliciosa Liebm. opublikował w 1849 roku duński botanik Frederik Michael Liebmann, w czasopiśmie Duńskiego Towarzystwa Historii Naturalnej w Kopenhadze (Liebmann 1849). Holotyp, czyli jedyny okaz, z którym nazwa jest na trwałe związana, zebrał sam Liebmann w grudniu 1842 roku w górach Oaxaki w południowym Meksyku (POWO).

Miejsce to odpowiada naturalnemu zasięgowi gatunku. Według Plants of the World Online pierwotny zasięg rozciąga się od południowego Meksyku (Veracruz, Oaxaca, Chiapas) po Gwatemalę, w wilgotnym lesie tropikalnym na nizinach i w niższych partiach gór (POWO). Gatunek należy do rodzaju Monstera z rodziny obrazkowatych Araceae, dużej rodziny tropikalnej znanej z kwiatostanów typu kolba oraz z igiełkowatych kryształów szczawianu wapnia (rafid) w tkankach.

Rafidy te sprawiają, że niedojrzały owoc silnie podrażnia. Dojrzały owocostan jest natomiast jadalny i słodko pachnący, i to właśnie do niego odnosi się epitet deliciosa (POWO). Nazwę rodzajową Monstera tradycyjnie wiąże się z dużymi, niemal monstrualnie podziurawionymi liśćmi, choć taka interpretacja opiera się bardziej na tradycji niż na dokumentacji.

Część zamieszania wokół nazwy ma korzenie historyczne. Rośliny w formie młodocianej długo uprawiano i sprzedawano pod innymi nazwami rodzajowymi, między innymi jako Philodendron pertusum Kunth & C.D.Bouché oraz Philodendron fenestratum Linden. Oba te miana są dziś uznanymi synonimami Monstera deliciosa (GBIF), lecz pomyłka z prawdziwymi przedstawicielami rodzaju Philodendron utrzymywała się w handlu ogrodniczym przez dziesięciolecia. W języku angielskim gatunek wciąż najczęściej nazywa się Swiss cheese plant, od owych dziur, lub window leaf. Od miejsca swojego pochodzenia roślina rozprzestrzeniła się od tego czasu po tropikalnym i subtropikalnym świecie jako roślina ozdobna i miejscami występuje dziś jako zdziczała poza swoim rodzimym zasięgiem (POWO). To, że roślina cienia z meksykańskiego lasu deszczowego trafiła na parapety na całym świecie, nie zmienia faktu, że jej biologia ukształtowała się w zupełnie innym miejscu. Zarówno sposób, w jaki się wspina, jak i słynne dziury mają sens tylko tam.

Od dna lasu po koronę: pnącze, które szuka ciemności

Monstera deliciosa jest wtórnym półepifitem (Muir 2013). Nasiono kiełkuje na dnie lasu, a roślina wspina się po pniu żywiciela za pomocą korzeni powietrznych, aż osiągnie jaśniejszą koronę. Wędrówka w górę zaczyna się od niezwykłego zachowania.

U blisko spokrewnionego gatunku Monstera gigantea Donald Strong i Thomas Ray wykazali w 1975 roku, że siewki rosną w kierunku najciemniejszej części horyzontu, a nie ku światłu. Reakcję tę nazwali skototropizmem, czyli wzrostem w stronę ciemności (Strong & Ray 1975). W lesie najciemniejszym kierunkiem jest niemal zawsze pień drzewa, dlatego skototropizm prowadzi siewkę prosto do potencjalnego żywiciela. W ich doświadczeniach siewki orientowały się ku najciemniejszemu sektorowi horyzontu, dokładnie tam, gdzie stałby pień. Autorzy zauważyli, że zwykle używany termin “fototropizm ujemny” jest tu nieprecyzyjny: tylko wzrost w stronę ciemności, a nie samo oddalanie się od światła, może doprowadzić pnącze do drzewa (Strong & Ray 1975). Doświadczenie przeprowadzono na innym gatunku z tego rodzaju, lecz opisuje ono formę wzrostu, którą M. deliciosa dzieli ze swoimi krewnymi.

Dopiero gdy roślina znajdzie swój pień i zacznie się wspinać, liście zmieniają charakter. Liście rośliny młodocianej są małe i całobrzegie, natomiast duże, klapowane i podziurawione liście należą do dorosłej, wspinającej się fazy, wyżej, bliżej światła.

Dziury: programowana śmierć komórek, a nie przypadkowe uszkodzenie

Fenestry, czyli dziury wewnątrz blaszki liściowej, oraz głębokie wcięcia od brzegu liścia nie są ani rozdarciami, ani uszkodzeniami. Powstają one wcześnie w rozwoju liścia poprzez programowaną śmierć komórek. W szczegółowym badaniu gatunku Monstera obliqua Arunika Gunawardena wraz ze współpracownikami wykazała, że określona grupa komórek w miejscu przyszłej dziury obumiera jednocześnie, podczas gdy komórki sąsiednie funkcjonują dalej niezakłócone. Rozcinanie DNA w jądrach komórkowych jest jednym z najwcześniejszych zdarzeń, ściany komórkowe nie ulegają rozkładowi, a proces przebiega synchronicznie na obszarze całej dziury (Gunawardena et al. 2005). Innymi słowy, roślina kształtuje swój liść, aktywnie zabijając komórki, a nie po prostu ich nie wytwarzając.

Zjawisko to jest rzadkie w królestwie roślin. Perforowanie blaszki liściowej poprzez zabijanie określonych grup komórek znane jest tylko u nielicznych roślin jednoliściennych, między innymi u gatunków z rodzaju Monstera i innych obrazkowatych, oraz u dalej spokrewnionego madagaskarskiego Aponogeton madagascariensis (Gunawardena et al. 2005). Fakt, że tak odrębne linie rozwojowe doszły do tego samego rozwiązania, wskazuje na ewolucję zbieżną: ten sam mechanizm rozwojowy, powstający niezależnie więcej niż raz.

To, jak powstają dziury, jest zatem dobrze opisane. Dlaczego stanowią one przewagę, pozostaje kwestią bardziej otwartą, lecz nie pozbawioną odpowiedzi. Najlepiej udokumentowanym wyjaśnieniem jest hipoteza zmienności wzrostu Christophera Muira (Muir 2013). Na dnie lasu światło dociera jako rozproszone, ruchome plamy słoneczne, a te krótkie błyski składają się na znaczną część dziennego zysku węglowego rośliny. Podziurawiona blaszka może pokryć większą powierzchnię tą samą ilością tkanki liściowej: dziury przepuszczają światło niżej, do liści położonych poniżej, podczas gdy pozostała tkanka nadal chwyta plamy, które w nią trafiają. Model Muira pokazuje, że zmniejsza to zmienność w wychwytywaniu światła z dnia na dzień, a przez to podnosi średnią geometryczną dostosowania rośliny (Muir 2013).

Jest to model matematyczny, a nie ostateczny dowód, proponowano też inne udziały, takie jak regulacja termiczna czy odporność na podmuchy wiatru. Hipoteza zmienności wzrostu wyjaśnia jednak uderzający wzorzec: fenestracja pojawia się właśnie u wspinających się roślin runa, które żyją z plam słonecznych, a nie u roślin w pełnym, równomiernym świetle. Dziury, na które właściciel rośliny doniczkowej czeka jako na oznakę zdrowia, są więc adaptacją z runa lasu deszczowego, a nie ozdobą, którą roślina wymyśliła sama dla siebie.

Źródła

• Liebmann, F. M. (1849). Monstera deliciosa. Videnskabelige Meddelelser fra Dansk Naturhistorisk Forening i Kjøbenhavn 1849: 19. Via World Flora Online: https://www.worldfloraonline.org/taxon/wfo-0000245734
• Plants of the World Online (POWO), Kew. Monstera deliciosa Liebm. https://powo.science.kew.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:87478-1
• GBIF Secretariat. Monstera deliciosa Liebm. GBIF Backbone Taxonomy. https://www.gbif.org/species/2868241
• Strong, D. R. & Ray, T. S. (1975). Host tree location behavior of a tropical vine (Monstera gigantea) by skototropism. Science 190(4216): 804-806. https://www.science.org/doi/10.1126/science.190.4216.804
• Gunawardena, A. H. L. A. N. et al. (2005). Programmed cell death and leaf morphogenesis in Monstera obliqua (Araceae). Planta. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15931501/
• Muir, C. D. (2013). How did the Swiss cheese plant get its holes? The American Naturalist 181(2). https://www.zoology.ubc.ca/files/Muir_2013.pdf

Zdjęcia

W aplikacji

- uprawia tę roślinę

- ma ją na liście życzeń