16

ÂWIAT NAUKI KWIECIE¡ 2004

pano

rama

Irak nie jest pierwszym krajem,
w którym amerykaƒskie wojsko

próbowa∏o stosowaç nowatorskie

wykrywacze, majàce u∏atwiç

namierzanie ukrytego wroga.

Podczas wojny w Wietnamie

si∏y powietrzne zrzuci∏y

z samolotów w d˝ungl´ wzd∏u˝

szlaku Ho Szi Mina, b´dàcego

g∏ównà linià zaopatrzenia si∏

pó∏nocnowietnamskich, 20 tys.

zasilanych bateryjnie czujników.

Wbijajàce si´ w grunt detektory

sejsmiczne i pomalowane

w barwy ochronne czujniki

akustyczne, zawisajàce

z ga∏´zi drzew, mia∏y wykrywaç

ruchy wojsk i przesy∏aç dane

naprowadzajàce dla bombowców.

Przedstawiciele si∏ powietrznych

utrzymywali, ˝e w wyniku

tej operacji, o kryptonimie

Igloo White, zniszczono

dziesiàtki tysi´cy

nieprzyjacielskich ci´˝arówek,

póêniej jednak okaza∏o si´,

˝e szacunki te by∏y

mocno przesadzone.

UKRYCI

WROGOWIE

przez pocisk fali uderzeniowej. Dyrektor
agencji Anthony J. Tether og∏osi∏ zesz∏ej je-
sieni, ˝e laserowy system wykrywania snajpe-
rów, majàcy podobno zasi´g dziesiàtek kilo-
metrów, trafi do Iraku na poczàtku tego roku.

Urzàdzenie to, skonstruowane w Mission

Research Corporation, firmie zbrojeniowej
z Santa Barbara w Kalifornii, wykorzystuje
lidar dopplerowski – radar laserowy zdolny
do okreÊlania pr´dkoÊci poruszajàcych si´
obiektów i dzia∏ajàcy na podobnej zasadzie
jak radary u˝ywane przez policj´ drogowà.
Poniewa˝ d∏ugoÊç fali Êwiat∏a laserowego
jest porównywalna ze Êrednicà czàstki py∏u
– mieÊci si´ w zakresie 1–10 µm – pewna
cz´Êç tego Êwiat∏a ulega rozproszeniu.
Cz´stoÊç Êwiat∏a rozproszonego jest wy˝sza
ni˝ wiàzki pierwotnej, jeÊli czàstki py∏u po-
ruszajà si´ w kierunku lasera, a ni˝sza
podczas ruchu w kierunku przeciwnym. Ana-
liza powracajàcych sygna∏ów pozwala okre-
Êliç pr´dkoÊç wiatru. Systemy tego typu sto-
suje si´ ju˝ w badaniach atmosfery i na
lotniskach, do pomiaru zmian si∏y i kierun-
ku wiatru oraz wykrywania turbulencji.

Niektórzy specjaliÊci wojskowi majà jed-

nak wàtpliwoÊci, czy urzàdzenie takie b´-
dzie mog∏o Êledziç trajektori´ pocisku. Wy-
wo∏ana przez pocisk fala uderzeniowa ma
tak ograniczony zasi´g w czasie i przestrze-
ni, ˝e wiàzki laserowe musia∏yby bezustan-
nie omiataç niebo w poszukiwaniu Êladów
zaburzeƒ pozwalajàcych odtworzyç tor lo-
tu pocisku. Inna trudnoÊç polega na odró˝-
nieniu pocisku wystrzelonego przez snajpe-

ra od ognia si∏ w∏asnych i strza∏ów w powie-
trze oddawanych na wiwat przez cywili (to
rozpowszechniony zwyczaj w Bagdadzie i
innych irackich miastach). Philip E. Coyle,
który w czasach administracji Clintona kie-
rowa∏ w Pentagonie testami i ocenà uzbroje-
nia, przestrzega: „Aby wydaç rozkaz otwar-
cia ognia, trzeba mieç precyzyjne dane z
systemu o wysokiej niezawodnoÊci”.

Choç wojsko rzadko kieruje eksperymen-

talne prototypy broni i sprz´tu w rejony dzia-
∏aƒ bojowych, rzecznik DARPA Jan Walker
zwraca uwag´, ˝e zdarza∏y si´ ju˝ preceden-
sy. Na przyk∏ad system obserwacji powietrznej
JSTARS zosta∏ u˝yty w 1996 roku w BoÊni, a
bezza∏ogowe samoloty rozpoznawcze Global
Hawk skierowano poÊpiesznie do dzia∏aƒ bo-
jowych w Afganistanie w roku 2001. Jednak
nowo opracowane techniki nie sprawdzajà si´
zbyt dobrze: w latach dziewi´çdziesiàtych
ogromna wi´kszoÊç systemów wojskowych
wprowadzonych do prób operacyjnych nie
osiàgn´∏a nawet w 50% zak∏adanego pozio-
mu niezawodnoÊci, a wi´kszoÊç testów lotni-
czych trzeba by∏o wstrzymaç, poniewa˝ sys-
temy po prostu nie by∏y gotowe.

W Pentagonie – twierdzi Walker – panuje

przekonanie, ˝e laser do wykrywania snaj-
perów przyda si´ amerykaƒskim ˝o∏nierzom
w Iraku. Jednak Coyle, b´dàcy obecnie wyso-
kiej rangi doradcà w oÊrodku badawczym
Center for Defense Information w Waszyng-
tonie, wykazuje mniej optymizmu. „Nie za-
szkodzi spróbowaç – mówi. – Ale z takich po-
mys∏ów najcz´Êciej nic nie wychodzi”.

n

B

iolodzy od dawna badajà umiej´tnoÊci
naÊladowcze ró˝nych organizmów,
lecz na ogó∏ z królestwa zwierzàt.

Ostatnio jednak coraz cz´Êciej analizujà
pod tym kàtem roÊliny. Niewàtpliwie prym
w naÊladownictwie wiodà wÊród roÊlin
storczykowate (Orchidaceae). Kwiaty niektó-
rych przedstawicieli tej rodziny sà niezwykle
podobne do obfitujàcych w nektar kwiatów
innych roÊlin, z tà ró˝nicà, ˝e same nie ma-
jà go wcale – przywabiajà zapylajàce je owa-
dy, wykorzystujàc ich ∏atwowiernoÊç.

Jeszcze ciekawsza wydaje si´ taktyka, któ-

rà mo˝na okreÊliç jako oszustwa seksualne.
Najlepiej poznano jà u storczykowatych z
rodzaju dwulistnik (Ophrys), wyst´pujàcych
g∏ównie w rejonie Êródziemnomorskim.
Kwiaty dwulistników odwiedzane sà przez
samce pszczolinek, które zwabione atrak-
tantami p∏ciowymi wydzielanymi przez roÊli-
ny, usi∏ujà z nimi kopulowaç i w ten sposób
je zapylajà. Zachowanie to bywa nazywane
pseudokopulacjà. Na podst´p dwulistnika
dajà si´ najcz´Êciej nabraç Êwie˝o wyklute

EK

OL

OGIA

Podst´py dwulistnika

OSZUSTWO W ÂWIECIE ROÂLIN POP¸ACA. MARCIN ZYCH

pano

rama

MARCIN ZY

CH

KWIECIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

17

z poczwarek, niedoÊwiadczone samce, zwy-
kle nim w okolicy pojawià si´ wyl´gajàce si´
nieco póêniej samice.

Niezwyk∏e podobieƒstwo kwiatów dwu-

listników do samic owadów dostrzeg∏ ju˝ Ka-
rol Linneusz, intrygowa∏o ono te˝ Karola
Darwina. Ale chocia˝ kwiaty dwulistników
kszta∏tem i kolorem ∏udzàco przypominajà
b∏onkówki, podejrzewano, ˝e dla samców za-
ch´tà do kopulowania z nimi sà raczej sub-
stancje zapachowe – podobne lub takie sa-
me jak wydzielane przez samice feromony.
Próby zidentyfikowania tych zwiàzków po-
dejmowano ju˝ w latach szeÊçdziesiàtych,
lecz z braku odpowiedniej aparatury anali-
tycznej okaza∏o si´ to niemo˝liwe. Dopiero
badania prowadzone na poczàtku lat dzie-
wi´çdziesiàtych, g∏ównie pod kierunkiem
Floriana P. Schiestla i Manfreda Ayassego,
wówczas z wiedeƒskiego Instytutu Zoologii,
wskaza∏y na ró˝nego rodzaju alifatyczne al-
kohole i terpeny. Po testach w terenie okaza-
∏o si´, ˝e na te zwiàzki reagujà jednak tylko
niektóre samce, wysnuto wi´c wniosek, ˝e
substancje te dzia∏ajà wy∏àcznie na owady o
niskim progu wra˝liwoÊci na feromony.

Wielu badaczy odpowiedê ta jednak nie

zadowoli∏a i postanowili dok∏adniej poznaç
substancje zapachowe wydzielane przez
kwiaty dwulistników, a szczególnie jednego
z bardziej rozpowszechnionych gatunków z
tego rodzaju Ophrys sphegodes oraz jego za-
pylacza – pszczolinki Andrena nigroaenea.
Wykonane przez Schiestla i Ayassego anali-
zy (z zastosowaniem bardzo czu∏ych metod
– chromatografii gazowej w po∏àczeniu ze
spektrometrià masowà lub elektroanteno-
grafià) wykaza∏y, ˝e najwa˝niejszym sk∏adni-
kiem kwiatowej substancji zapachowej oraz
feromonów owadzich sà 21–29-w´glowe w´-
glowodory ∏aƒcuchowe. Sk∏ad „mieszanki
zapachowej” obu organizmów by∏ prawie
identyczny, a skutecznoÊç odkrytych zwiàz-
ków w przywabianiu owadów potwierdzi∏a
si´ w eksperymentach terenowych.

U owadów w´glowodory odgrywajà jesz-

cze innà rol´ – impregnujà oskórek. Okazuje
si´, ˝e w przypadku roÊlin bywa podobnie
– cz´sto sà sk∏adnikiem wosków pokrywa-
jàcych skórk´. Zapewne ich pierwotnà funk-
cjà by∏a wy∏àcznie ochrona roÊliny przed
nadmiernym parowaniem wody z liÊci i
p∏atków. W trakcie ewolucji, dzi´ki niewiel-
kim zmianom strukturalnym, naby∏y nowej
– wabienia zapylaczy. Dodatkowym atrak-
tantem, b´dàcym prawdopodobnie ju˝ tyl-
ko wtórnym ewolucyjnym usprawnieniem,
by∏ oczywiÊcie wyglàd kwiatów.

Badacze nie poprzestali na tych odkry-

ciach. Wykazali równie˝, ˝e znacznà rol´

w wabieniu owadów, obok ∏aƒcuchowych
w´glowodorów, odgrywajà równie˝ inne
zwiàzki obecne w kwiatach, takie jak aldehy-
dy i estry. Ciekawe jednak, ˝e kwiaty dwu-
listnika, nawet pochodzàce z jednego kwia-
tostanu, doÊç znacznie ró˝ni∏y si´ pod
wzgl´dem zawartoÊci poszczególnych sub-
stancji. W zestawieniu z wynikami badaƒ te-
renowych rzuca to nowe Êwiat∏o na znane
wczeÊniej zjawisko. Otó˝ samce A. nigro-
aenea patrolujàce doÊwiadczalny teren, szyb-
ko znajdowa∏y kwiat dwulistnika, jednak ten
sam kwiat u˝yty w doÊwiadczeniu po raz
drugi nie wzbudza∏ ju˝ ich zainteresowania.
Co innego, gdy podsuni´to im nieco inaczej
pachnàcy obiekt. Naukowcy doszli wi´c do
wniosku, ˝e nie wynika to z rozpoznawania
przez nie wzoru kwiatowego ani istnienia
repelentów, które ewentualnie pozostawiali-
by poprzednicy, lecz z ró˝nic w woni kwia-
tów. Samce pszczolinek unikajà wielokrot-
nego kopulowania z tà samà samicà, a w
poszukiwaniu partnerek kierujà si´ w∏aÊnie
zapachem.

Ale to jeszcze nie koniec podst´pów dwu-

listnika. Wiadomo, ˝e m∏ode samice A. ni-
groaenea sà sk∏onne do kopulacji praktycznie
wy∏àcznie tu˝ po wykluciu si´ z poczwarek.
Zap∏odniona samica buduje gniazdo z∏o˝o-
ne z komór gniazdowych pokrytych wydzie-
linà z gruczo∏u Dufoura, zawierajàcà m.in.
trans-trans farnezol i trans-trans farnezyl
o dzia∏aniu bakteriostatycznym. Zwiàzki te
sà rozpoznawane przez samce i dzia∏ajà na
nie jak repelent. Schiestl i Ayasse odkryli, ˝e
identyczne substancje wydzielajà zapylone
kwiaty O. sphegodes, wskutek czego nie sà
one odwiedzane przez owady. IloÊci wytwa-
rzanych zwiàzków sà jednak ró˝ne. Kwiat
produkuje ich prawie tysiàc razy mniej ni˝
zap∏odniona samica, mimo
to wystarczajàco du˝o, by
zniech´ciç samca pszczolin-
ki do prób kopulacji z zapy-
lonym ju˝ kwiatem (co i tak
nie mia∏oby sensu z punktu
widzenia sukcesu reproduk-
cyjnego roÊliny).

Wyniki badaƒ Schiestla i

Ayassego nie tylko wyjaÊnia-
jà zagadk´ z∏o˝onych relacji
roÊlina–zapylacz, ale równie˝
doskonale ilustrujà dzia∏anie
doboru naturalnego i Êwiad-
czà, ˝e niewielkie czasem od-
st´pstwo w metabolizmie,
niewp∏ywajàce na funkcjo-
nowanie organizmu, mo˝e
mieç znaczàce implikacje
biologiczne i ekologiczne.

n

Nie wszystkie storczykowate sà
takimi oszustami, jak dwulistniki.
Jednak nie zawsze to, co oferujà
owadom, nadaje si´ do jedzenia.
Na przyk∏ad pewna grupa
tropikalnych Orchidaceae obdarza
owady zapachem: storczyki
z po∏udniowoamerykaƒskich
rodzajów Catasetum, Coryanthes,
Gongora czy Stanhopea nie
wytwarzajà nektaru ani po˝ywnego
py∏ku, lecz substancje zapachowe
(g∏ównie ró˝ne monoterpeny)
zbierane przez samce pszczó∏,
m.in. z rodzaju Euglossa, które
jednoczeÊnie zapylajà ich kwiaty.
Nie wiadomo dok∏adnie, do czego
s∏u˝à owadom te zwiàzki.
Najprawdopodobniej samce
wykorzystujà je do przywabiania
samic, czyli jako swego
rodzaju feromony.

PERFUMY

NA WYMIAN¢

KOSMATA WAR˚KA

kwiatu

dwulistnika Ophrys sphegodes
do z∏udzenia przypomina owada.