Kemény magok hosszú úton

A ritkaság nem feltétlenül röghöz kötöttség

Egy növény magja messzire juthat akkor is, ha nincs repítőkészüléke vagy feltűnő, húsos termése. Az Acta Societatis Botanicorum Poloniae folyóiratban 2015-ben megjelent tanulmányunkban kimutattuk, hogy a tekert csüdfű (Astragalus contortuplicatus) magjai épen átjuthatnak a tőkés récék emésztőrendszerén, és egy részük utána ki is csírázik. A madarakon átjutott magokból egészséges, virágzó és termést érlelő növényeket neveltünk.

A tekert csüdfű ritka, rendszertelenül megjelenő növényünk. Felmerülhet, hogy azért találkozunk vele kevés helyen, mert nehezen jut el egyik alkalmas termőhelyről a másikra. Kísérletünkkel azt vizsgáltuk, korlátozhatja-e elterjedését az, hogy magjai nem képesek túlélni a vízimadarak emésztését. Eredményeink alapján a madarakkal történő szállítás lehetősége ennél a fajnál is jelentős; a ritkaság okait az élőhelyi feltételekben is keresnünk kell.

A tekert csüdfű egyéves, rövid életű növény. Elterjedése Eurázsia nagy térségét átfogja, de előfordulásai erősen hézagosak. Közép-Európában főként időszakosan elöntött folyópartokon és ártereken találkozhatunk vele, Magyarországon elsősorban a Tisza és mellékfolyói környékén. Magyarországon 1849 és 2013 között mindössze huszonnégy évből volt ismert előfordulása, összesen 64 adattal. Magjai a talajban akár évekig „várhatnak” a megfelelő feltételekre, miközben a felszínen nem látunk növényeket. A kemény, vizet nehezen áteresztő maghéj fizikai nyugalmat tart fenn: a mag csírázását már az is megakadályozhatja, hogy nem jut be elegendő víz. A maghéj állapota ezért a faj megjelenésének egyik fontos tényezője lehet.

1. ábra. A tekert csüdfű elterjedése. Balra a faj őshonos eurázsiai elterjedése, jobbra a magyarországi előfordulások láthatók. A nagy földrajzi kiterjedés nem jelent összefüggő előfordulást: a lelőhelyek szórványosak, és a növény megjelenése időben is egyenetlen.

A vízimadarak kétféleképpen is szállíthatják a növények szaporítóképleteit. A magok a tollazathoz, a lábhoz vagy a csőrhöz tapadva utazhatnak, de a lenyelt magok egy része az emésztőrendszeren keresztül is továbbjuthat. Ez utóbbi folyamatot endozoochóriának nevezzük. A madár így a táplálkozás helyétől távolabb is kiüríthet egy életképes magot.

Ez a terjedési mód a száraz termésű növények számára is elérhető. A récék sokféle magot fogyasztanak, és emésztőrendszerük nem pusztítja el valamennyit. A növény számára azonban több egymást követő feltételnek kell teljesülnie: magjának épen és életképesen kell kijutnia, majd olyan helyre kell kerülnie, ahol kicsírázhat és megtelepedhet. Kísérletünk az átjutás és a későbbi fejlődés lehetőségét vizsgálta.

A magokat Tiszaroff közelében gyűjtöttük 2012 szeptemberében. Körülbelül egy milliméter hosszú, lapított, zöldesbarna magokról van szó. A kísérlethez tíz, fogságban nevelt, felnőtt tőkés récét (Anas platyrhynchos) használtunk, hét tojót és három gácsért. Minden madár száz magot kapott, így összesen ezer mag sorsát követtük.

A madarakat külön tartottuk, hogy az ürülékmintákat egyedenként gyűjthessük. Az etetés után az első hét órában óránként, majd a 21. és a 45. órában vettünk mintát. A récék vizet kaptak, újabb táplálékot azonban a kísérlet végéig nem. A mintákból mikroszkóp alatt válogattuk ki az épnek látszó magokat, amelyeknél később csíráztatással ellenőriztük, maradtak-e életképesek.

A visszanyert és az összehasonlításra használt magokat azonos módon tároltuk. A csíráztatást agarózgélen, ellenőrzött fény- és hőmérsékleti viszonyok között, ötven napon át végeztük. Kétféle kontrollt is alkalmaztunk: kezeletlen magokat, valamint olyanokat, amelyek héját csiszolópapírral mechanikailag megsértettük. A maghéj ilyen érdesítését szkarifikációnak nevezzük; segítségével a víz könnyebben bejuthat a mag belsejébe.

2. ábra. Balra a tekert csüdfű ép magjai, jobbra a récék ürülékéből visszanyert magokból fejlődő csíranövények láthatók. A csíráztatáshoz agarózgélt használtunk. A fekete léptékek öt millimétert jelölnek. A csíranövények megjelenése igazolta, hogy az emésztőrendszeren átjutott magok egy része életképes maradt.

Mind a tíz réce ürülékéből előkerültek ép magok. Az ezer beadott magból összesen 247-et nyertünk vissza látható sérülés nélkül, ami 24,7 százalékos aránynak felel meg. A madarak között nagy különbségeket találtunk: egy récéből négy, egy másikból ötvenhárom ép mag került elő. Az ép külső azonban még nem jelentett automatikusan csíraképességet.

A 247 visszanyert magból 66 csírázott ki, vagyis közel 27 százalékuk. Minden réce legalább egy csíraképes magot ürített. Másképpen kifejezve: a madaraknak adott teljes magmennyiség 6,6 százalékáról csírázással is igazoltuk, hogy túlélte az átjutást. Ez a százalék kisebb a visszanyert magokra számolt értéknél, mert a kiindulási ezer maghoz viszonyít.

A kezeletlen kontrollban háromszáz magból csupán kettő csírázott ki, tehát az arány egy százalék alatt maradt. A mechanikailag érdesített magoknál viszont a közlemény 2. táblázatában összesített adatok szerint százötvenből száznegyvenhat csírázott, közel 97 százalék. A récéken átjutott magok a két kontroll közötti eredményt adták. A maghéj sértése így sok, egyébként nyugalomban maradó mag számára megnyithatta a csírázás lehetőségét.

A visszanyert ép magok közel kilencven százaléka már az első hét órában távozott a récékből. Néhány mag azonban ennél lényegesen tovább maradt az emésztőrendszerben. A 21. és 45. óra közötti mintákban is találtunk ép magokat, és ezek közül egy ki is csírázott. 

Az időbeli eloszlás értelmezésénél két külön kérdést kell megkülönböztetnünk. Az egyik az, hogy mikor távozott a legtöbb mag; a másik, hogy az adott időpontban távozó magok mekkora hányada csírázott. A kísérletben nem találtunk statisztikailag igazolható kapcsolatot az emésztőrendszerben töltött idő és a csírázóképesség között. A hosszabb bent tartózkodás tehát a vizsgált adatokban nem járt egyértelműen rosszabb csírázással. 

3. ábra. Balra az összes visszanyert ép mag időbeli megoszlása, jobbra a közülük később kicsírázó magok időbeli megoszlása látható. A százalékok alapja balra 247, jobbra 66 mag; az oszlopok fölötti számok az adott időszak darabszámai. A jobb oldali diagram nem az egyes időszakokban ürített magok csírázási valószínűségét mutatja. 

A hosszabb ideig visszatartott, életképes magok távoli szállítás lehetőségét jelzik. A cikkben szereplő, mintegy 1600 kilométeres távolság a hosszú bent tartózkodás és a réce lehetséges repülési sebessége alapján adódó szemléltető becslés. Nem megfigyelt magutazásról van szó: a kísérleti madarakat nem repültettük, és a magok természetbeni útvonalát nem követtük. A tényleges távolságot a madár mozgása és az emésztés körülményei együtt határozzák meg.

A tekert csüdfű felfújt, érett hüvelytermései a víz felszínén is úszhatnak, így folyó menti előfordulásait könnyű lenne kizárólag a vízi terjedéssel magyarázni. Eredményeink azonban azt mutatják, hogy a vízimadarak két különböző vízgyűjtő között is szállíthatják magjait. A folyóhoz kötődő elterjedési kép ezért önmagában nem bizonyítja a víz közvetítő szerepének kizárólagosságát.

A maghéj a túlélés és a csírázás szempontjából kettős jelentőségű. A kemény héj védheti a magot, ugyanakkor megakadályozhatja a víz felvételét. Az emésztőrendszer mechanikai és kémiai hatásai részben meggyengíthetik ezt a burkot. A csíráztatási eredmények összhangban vannak e magyarázattal, de a héj változásait és a lehetséges hatások külön szerepét nem vizsgáltuk közvetlenül.

A közleményben idézett korábbi vizsgálatunkban a tekert csüdfű 131 éves, szárazon tárolt magjait is sikerült csíráztatnunk mechanikai érdesítés után. Ez a faj tartós nyugalmi képességét szemlélteti, de nem bizonyítja, hogy természetes talajban ugyanennyi ideig életképes marad. A hosszú várakozás és a madarakkal történő szállítás mindenesetre két külön lehetőséget adhat a kedvező élőhely elérésére: az egyik az időben, a másik a térben segítheti a fennmaradást.

Kísérletünk tíz récére és egy tiszaroffi eredetű magmintára terjedt ki. A fogságban tartott, pihenő madarak emésztése eltérhet a vadon élő, táplálkozó vagy repülő récékétől. Az újabb táplálék elmaradása a magok bent tartózkodási idejét is módosíthatta. E korlátok mellett eredményeink biztosan igazolják az életképes átjutás lehetőségét, a természetben megvalósuló terjedés gyakoriságát azonban nem számszerűsítik.

A ritka előfordulás tehát nem feltétlenül gyenge terjedőképesség jele. Egy mag eljuthat messzire, mégis csak kevés helyen találhat megfelelő nedvességet, nyílt felszínt és fejlődési lehetőséget. A tekert csüdfű példája arra hívja fel a figyelmet, hogy a vízimadarak a ritka, száraz termésű növények számára is fontos közvetítők lehetnek. A szállítás lehetőségének megőrzése mellett a megtelepedésre alkalmas időszakos vizes élőhelyek fennmaradása is lényeges.

Hivatkozás

Lovas-Kiss Á., Sonkoly J., Vincze O., Green A. J., Takács A. & Molnár V. A. (2015): Strong potential for endozoochory by waterfowl in a rare, ephemeral wetland plant species, Astragalus contortuplicatus (Fabaceae). Acta Societatis Botanicorum Poloniae 84(3): 321–326.