Kawa z cukrem, prosto do ula

13 września 2013
Blog szalonych naukowców

Rośliny wytwarzają różne substancje, które w odróżnieniu od białek, tłuszczów i cukrów nie są im bezpośrednio potrzebne do życia. Kiedyś uważano, że są one produktami ubocznymi metabolizmu i nazwano metabolitami wtórnymi. Dość wcześnie jednak zauważono, że tak naprawdę ich wytwarzanie roślinom się opłaca. Wiele metabolitów wtórnych to słabsze lub silniejsze trucizny, a więc ich posiadanie w tkankach czyni rośliny niejadalnymi. Przynajmniej dla tych roślinożerców, którzy nie wykształcili odporności.

Metabolity wtórne to przeróżne alkaloidy, glikozydy, terpenoidy itd. Dla jednych gatunków są trujące, dla drugich niesmaczne, dla kolejnych z kolei praktycznie niezauważalne. Dla człowieka też. Krowy np. unikają uprawianych przez człowieka psiankowatych, takich jak pomidory czy papryka, za to kury są w stanie przyjąć więcej strychniny niż ludzie czy szczury.

Wiele gatunków w toku ewolucji nauczyło się unikania metabolitów wtórnych oddziałujących na organizm zwierzęcy. Są jednak metabolity wtórne, które niekoniecznie zabijają, lecz oddziałują na układ nerwowy. Zwierzęta zwykle ich również unikają. Nie wszystkie. Jak wiemy, człowiek często nie tylko nie unika takich substancji, lecz specjalnie ich poszukuje.

Pomijając anegdoty o zwierzętach, od os po słonie, na rauszu po zjedzeniu fermentujących owoców, uważa się, że skłonność do używek wyróżnia ludzi. Inne zwierzęta traktują je jak trucizny i już. Jedną z takich używek jest kofeina. Wpływa ona m.in. na przepuszczanie jonów wapnia przez błony komórkowe w skali mikro, a trochę zmienia działanie układu nerwowego w skali makro. Dlatego dodanie kofeiny do pożywki, w której przebywa euglena, powoduje u niej spazmatyczne ruchy. Po internecie krążą zdjęcia pajęczyn przędzonych przez pająki uraczone kofeiną – nieregularne i znacznie odbiegające od normy. Zatem można spodziewać się, że kofeina też będzie na liście trucizn, których normalne zwierzęta (a nawet pierwotniaki) unikają, ale na człowieka działają słabo, tak że przyjemność z ich działania przeważa w jego ocenie nad negatywami.

Kofeina jest obecna w liściach czy nasionach kawowca, co częściowo chroni je przed zjadaniem. Nie do końca skutecznie, bo oczywiście są gatunki żerujące na kawowcu. Tydzień temu w newsach Nature pojawił się artykuł streszczający wcześniejszą publikację w Ecology Letters o lasówce złotawej, ptaku który dziesiątkuje (a konkretnie zmniejsza o połowę) populację specjalizującego się w żerowaniu na kawowcach chrząszcza. Kofeina jednak pojawia się też w nektarze kawowca czy niektórych cytrusów. Nektar to z kolei ten wytwór roślin, którego przeznaczeniem jest bycie zjadanym. Po co go zatruwać?

Od parunastu lat kilka zespołów bada, jak kofeina zawarta w tym nektarze działa na zapylające pszczoły. Można prześledzić kolejne publikacje – w tym roku jedna ukazała się w Science. Badacze wykazali, że pszczoły chętniej odwiedzają roztwór fruktozy z dodatkiem kofeiny niż bez niej. Lepiej kojarzą zapach takiego roztworu i trzykrotnie częściej do niego wracają. Roślinie nie opłaca się wytwarzać za dużo kofeiny, bo zbyt duże jej stężenie w nektarze odstrasza pszczoły, ale pewien poziom sprawia, że jest lepiej zapylana, niż gdyby wytwarzała nektar o mniej charakterystycznym zapachu i nieoddziałujący na pszczele fragmenty mózgu odpowiedzialne za pamięć.

Czyżby nasza skłonność do kofeiny (w różnych postaciach – od herbaty po kolę) była wtrąceniem się w koewolucję pszczół i pary kawowiec/cytrus. Chyba zrobię sobie kawę, żeby o tym pomyśleć.

Piotr Panek

Fot. Jonathon Coombes, grafika w domenie publicznej