Hangyakenyérért magterjesztés

A vetővirág és a hangyák

A vetővirág sötét magjain feltűnő, világos függelék található. Ez a hangyakenyérnek is nevezett, tápanyagokban gazdag képződmény (elaoiszóma, azaz olajtest)segít abban, hogy a magoknak lábak nélkül is legyen esélyük távolabb jutni az anyanövénytől. A szállítást hangyák végzik. De vajon mely fajok vesznek részt ebben? Vizsgálatunkban hét magyarországi lelőhelyen öt hangyafajt figyeltünk meg vetővirágmagok hordása közben. Eredményeinket a North-Western Journal of Zoology című folyóiratban közöltük. 

A hangyák közreműködésével történő magterjesztés tudományos neve mirmekochória. Sok növény magján fejlődik zsírokban és fehérjékben gazdag függelék, elaioszóma. A hangyák számára ez táplálékot jelenthet, a növénynek pedig az elszállítás kínálhat előnyt. A kapcsolat megértéséhez azonban a mag alakja csak kiindulópont: azt is meg kell figyelnünk, hogy a hangyák valóban magukkal viszik-e, és milyen fajok végzik a munkát.

1. ábra. A vetővirág (Sternbergia colchiciflora) sötét magjai a világos hangyakenyérrel, azaz elaioszómával. A tápanyagban gazdag függelék a magterjesztésben részt vevő hangyák táplálékforrása lehet. A fehér léptékvonal 10 millimétert jelöl.

A vetővirág (Sternbergia colchiciflora) apró, hagymás évelő, amely száraz gyepekben, köztük régi temetők gyepfoltjaiban is él. Sárga virágai ősszel nyílnak, termései azonban a következő tavasszal érnek meg. A faj elterjedése Észak-Afrikától Dél-Európán és Kis-Ázsián át a Kaukázusig és Ukrajnáig húzódik, de e nagy területen belül sokfelé ritka vagy szórványos. Fennmaradásának megértéséhez a szaporodás és a magterjedés apró részletei is fontosak.

Azt már Pénzes Antal 1934-es megfigyelései alapján tudtuk, hogy a vetővirág hangyakenyeres magjait hangyák terjesztik. A részt vevő hangyafajok kilétéről viszont nem álltak rendelkezésünkre adatok. Nem volt világos, hogy egyetlen különleges partnerre támaszkodik-e a növény, vagy többféle hangya is szállítja magjait. Ezt a hiányt közvetlen terepi megfigyelésekkel igyekeztünk pótolni.

2017. április 25. és május 19. között harminc vetővirág-lelőhelyet kerestünk fel: huszonhetet Magyarországon, hármat Szerbiában. A látogatásokat a terméséréshez igazítottuk, és a magot szállító hangyákat kerestük. Az ilyen egyedekből gyűjtött mintákat később határozókulcsok segítségével azonosítottuk; a finom alaktani bélyegeket százszoros nagyítású sztereomikroszkópos mérésekkel is ellenőriztük.

A közvetlen megfigyelés fontos különbség a puszta jelenléthez képest. Attól, hogy egy hangya a növényen mászkál, még nem tudjuk, részt vesz-e a magterjesztésben. Mi olyan egyedeket vettünk számításba, amelyek ténylegesen magot vittek. A fajszintű azonosítás pedig lehetővé tette, hogy ne általában „a hangyákról”, hanem az együttműködésben megfigyelt konkrét szereplőkről beszéljünk.

Maghordást hét magyarországi lelőhelyen észleltünk. Az öt részt vevő faj a Camponotus piceus, a Lasius alienus, a Lasius bombycina, a Lasius fuliginosus és a Tapinoma erraticum volt. A lelőhelyek között temetők és más gyepterületek egyaránt szerepeltek, a Balaton-felvidéktől a Dél-Tiszántúlig. A vetővirág tehát a vizsgált helyszíneken több különböző hangyafajjal is kapcsolatba került.

Bár sok helyen bőségesen találtunk terméses növényeket, hangyákat csak kevés példányon figyeltünk meg. Az érintett terméseken viszont olykor számos dolgozó gyűjtögetett egyszerre. A három–hét centiméter magas, sárguló termésfalú tokok repedéseiből kivették a magokat, majd egyenként elhordták őket. Egy-egy termés rövid ideig feltűnően élénk állati tevékenység helyszínévé vált.

2. ábra. Lasius alienus dolgozók vetővirágtermésen a várpalota-inotai temetőben. A hangyák a felnyíló tokból magokat emelnek ki és szállítanak el. A fehér léptékvonal 10 millimétert jelöl.

A hét megfigyelési helyből nem következik, hogy a többi lelőhelyen hiányozna a hangyaterjesztés. A maghordás észlelése attól is függ, hogy éppen mikor érkezünk: van-e felnyíló termés és aktív gyűjtögető a közelében. A felmérés a résztvevők azonosításához adott közvetlen bizonyítékot, a folyamat teljes gyakoriságát vagy az összes elszállított mag mennyiségét azonban nem határoztuk meg.

Az öt fajból négyről korábbi kutatások már kimutatták más növények hangyakenyeres magjainak szállítását. A Lasius bombycina esetében viszont elsőként közöltünk maghordásra vonatkozó adatot. Ez különösen érdekes volt, mert magát a hangyafajt csak 2016-ban írták le. A növény és a hangyák közötti kapcsolat vizsgálata így a magterjesztők életmódjáról is új ismeretet adott.

A magok megtalálását követő viselkedés fajonként különbözött. A csápokkal végzett vizsgálódás, a mag megfogása és az elszállítás módja sem volt mindenütt egyforma. Nem figyeltünk meg a magok felé irányuló nyomvonal-kijelölést vagy újabb dolgozók odatoborzását. Azt sem észleltük, hogy a hangyakenyér távolról vonzotta volna a dolgozókat. A termésen látott sok hangya ezért önmagában nem bizonyítja, hogy a növény közvetlenül messziről odacsalta őket.

A hangyaterjesztés általános értelmezése szerint a dolgozók a magot a táplálékot nyújtó függelék miatt szállítják el. A hangyakenyér eltávolítása után a mag olyan helyen maradhat, ahol később kicsírázhat. Ez kölcsönösen előnyös kapcsolat lehet. A vetővirágnál azonban ebben a vizsgálatban nem követtük végig az elszállított magok későbbi sorsát: útjuk hosszát, végső helyüket és csírázásukat nem mértük. Az elszállítás bizonyítása az első lépés volt e folyamat megértésében.

3. ábra. Camponotus piceus dolgozók vetővirágtermésen, Tihanyban. Ez a faj is részt vett a maghordásban, vagyis a vetővirág magterjesztése nem egyetlen hangyafajhoz kötődik. A fehér léptékvonal 10 millimétert jelöl. Fényképezte: Mészáros András.

A hangyafajok élőhelyigénye segíthet megmagyarázni, miért más-más szereplőkkel találkoztunk az egyes lelőhelyeken. A Lasius fuliginosus kivételével valamennyi megfigyelt faj nyílt, meleg élőhelyekhez kötődik, de ezen belül is vannak különbségek. A Lasius alienus mészkő- és dolomitterületek gyepjeiben fordul elő, a Lasius bombycina löszön lehet gyakori. Az adott termőhely hangyaközössége ezért befolyásolhatja, mely fajok szállítják el a magokat.

Az időzítés is számíthat. A vetővirág fő magérési időszaka, április vége és május eleje egybeesik a Lasius alienus és a Lasius bombycina kolóniáiban fejlődő lárvák nagy táplálékigényű időszakával. A hangyakenyér zsírjai és fehérjéi ilyenkor különösen értékesek lehetnek. Ezt az évszakos egybeesést a két faj jelentős szerepét magyarázó lehetőségként értelmeztük; tényleges magterjesztési teljesítményüket nem hasonlítottuk össze kísérletesen a többi fajéval.

Más megfigyelt fajoknál a magérés és a kolónia fejlődési ritmusa kevésbé illeszkedhet egymáshoz. A fákhoz, erdei környezethez kötődő Lasius fuliginosus esetében például inkább alkalmi kapcsolatra gondoltunk; maghordását egyetlen dolgozónál észleltük. Az észlelt dolgozók számából ugyanakkor nem készíthettünk megbízható rangsort arról, melyik faj mennyivel járul hozzá a vetővirág következő nemzedékéhez.

Vizsgálatunk legfontosabb eredménye, hogy a vetővirág maghordásában több hangyafaj részvételét közvetlenül dokumentáltuk. A megfigyelt kapcsolat tehát nem egyetlen növényfaj és egyetlen hangyafaj kizárólagos együttműködése. Ez nem jelenti azt, hogy minden hangya egyformán alkalmas partner, vagy bármelyik faj pótolhatja a másikat. Egy adott lelőhelyen csak néhány, helyben gyakori faj végezheti a szállítás jelentős részét.

A természetvédelem számára ebből az következik, hogy a ritka növény élőhelyét a benne működő kapcsolatokkal együtt érdemes megőriznünk. A magéréshez szükséges körülmények mellett a magokat mozgató állatok jelenléte is számíthat. A következő vizsgálatokban már azt lenne fontos tisztáznunk, hová kerülnek az elszállított magok, és közülük hányból fejlődik fiatal vetővirág. A hangyák maghordásának megfigyelése így egy apró részletből a növény megújulásának nagyobb kérdéséhez vezet el bennünket.

Hivatkozás

Molnár V. A., Mészáros A., Csathó A. I., Balogh G. & Csősz S. (2018): Ant species dispersing the seeds of the myrmecochorous Sternbergia colchiciflora (Amaryllidaceae). North-Western Journal of Zoology 14(2): 265–267. Article No. e177101.