O balsamie pyłkowym

Zdjęcie: Pyłek na pylniku dyni. Autor: Brian Tomlinson

Rzadko wspominany, a jakże ważny. Balsam pyłkowy pokrywa większość ziaren pyłków roślin owadopylnych i jest istotnym składnikiem pszczelej diety. Czym jest? Jak powstaje? I po co? O tym przeczytacie w artykule.

Lekko myląca nazwa

Balsam pyłkowy nazywany jest również kitem pyłkowym (ang. i niem. pollenkitt). Dlatego pszczelarze i pszczelarki mogą go mylić z propolisem, inaczej zwanym kitem pszczelim. Należy jednak pamiętać, że są to dwie różne rzeczy. Kit pszczeli powstaje z substancji balsamicznych i żywicznych roślin, a kit pyłkowy produkuje sama roślina, pokrywając nim ziarna pyłku.

W niektórych publikacjach obcojęzycznych natraficie również na nazwę tryphine, ale w naszym języku ten termin nie jest wykorzystywany. Natomiast w pracy naukowej, na której bazowałam, znajdziecie informację, że tryphinia jest inną substancją niż kit pyłkowy ponieważ znajdują się w nim też resztki tkanek tapetum (o którym przeczytacie dalej). To o tyle interesujące, że według tej samej publikacji kit pyłkowy to właściwie rozłożone tapetum i jego wydzieliny.

Kompozycja

Balsam pyłkowy stanowi od 10 do 15% masy ziarna pyłku. Pokrywa jego powierzchnię, zagłębiając się też we wszelkie pory i nierówności na egzynie ziarna (czyli zewnętrznej warstwie ściany). Kit pyłkowy złożony jest głównie z mieszaniny tłuszczów. Ma on właściwości hydrofobowe – czyli „odpychające” wodę. Najwięcej spośród tłuszczów balsamu stanowią estry steroli.

Oprócz tłuszczów kit pyłkowy zawiera bardzo ważne białka, których niezwykłe funkcje opisałam niżej. Dominującą grupą, stanowiącą 50-80%, są polleniny (od ang. pollen, pyłek). Są to białka bardziej budulcowe niż enzymatyczne.  

Jak jest produkowany?

Balsam pyłkowy powstaje równolegle z ziarnami pyłku w tapetum. Tapetum to tkanka wyścielająca wnętrze pylnika niczym… tapeta. Jest różnie zbudowana u różnych grup roślin, ale jej główną funkcją jest produkcja pyłku oraz jego odżywianie. Im bardziej zaawansowana produkcja ziaren pyłku, tym bardziej tapetum się rozpada, przechodząc apoptozę – programowaną genetycznie śmierć komórek. Pod koniec tego procesu większość elementów tapetum jest rozłożona, ale część z nich (głównie tłuszcze i białka) trwają nadal i ostatecznie gromadzą się i pokrywają zewnętrzne ściany ziaren. Oczywiście sam proces jest o wiele bardziej skomplikowany i wyspecjalizowany, np. wspomniane estry steroli są produkowane przez elajoplasty[1].

Funkcje

Jedną z funkcji balsamu pyłkowego, najważniejszą z punktu widzenia pszczelarza i pszczelarki, jest ta dotycząca wabienia pszczół. Rośliny w procesie ewolucji wykształciły mechanizmy wabiące zapylacze. Kit pyłkowy, jako źródło tłuszczów niezbędnych pszczole do funkcjonowania, jest bez wątpienia walorem dietetycznym nęcącym pszczoły, by odwiedziły kwiat. Udowodniono, że woń balsamu wabi zbieraczki. Dlatego roślina do kitu pyłkowego „dodaje” różne substancje zapachowe, by owady się ich nauczyły i kojarzyły z pokarmem.

Zdjęcie: Pszczoła na ślazie obsypana jego dużym i lepkim pyłkiem. Autor: Tom Lee

Oczywiście taki pokryty lepkim tłuszczem pyłek jest też łatwiejszy w zbieraniu i dzięki siłom adhezyjnym mocniej przykleja się do włosków i powierzchni koszyczka pszczoły. Pyłki zlepiają się ze sobą tworząc klastry. Lepki pyłek jest korzystny zarówno dla pszczoły (szybszy, łatwiejszy zbiór pokarmu), jak i dla samej rośliny (ziarno nie odpadnie tak łatwo od ciała zbieraczki, wiec ma większe szanse dostać się na znamię słupka innej rośliny).

Czytaj także: Nowy gatunek pszczoły zaobserwowany w Polsce

Kolejną funkcją tłuszczów pokrywających pyłek jest ograniczenie parowania wody przez pory w ścianie pyłku. Dzięki temu komórki tkwiące w „kapsule przetrwania” pozostają dłużej żywotne i nie wysychają. Dlatego cienka warstwa tłuszczu pokrywa też ziarna pyłku niektórych roślin wiatropylnych.

Kit pyłkowy to również bariera ochronna przed niekorzystnymi czynnikami zewnętrznymi. Mało tego! Niektóre rodzaje balsamu zawierają karotenoidy i flawonoidy, które mogą mieć funkcję ochronną przed promieniowaniem UV. Ponadto same flawonoidy chronią przed patogenami.

Wspomniane białka zawarte w kicie pyłkowym mogą mieć funkcję przeprowadzającą wodę ze środowiska zewnętrznego pod warstwę tłuszczów. Gdy pyłek znajduje się poza znamieniem słupka, jego pęcznienie i pękanie pod wpływem wody jest niewskazane – co innego na znamieniu. Dlatego podczas transportu pyłek jest chroniony przed odparowaniem wody ze swojego wnętrza i jednocześnie przed przedostaniem się wody do wnętrza, dzięki warstwie tłuszczów. Jednak gdy ziarno ląduje na słupku, to bariera lipidowa staje się problematyczna.

By zainicjować pęcznienie i pękanie ściany pyłku, białka (wspomniane polleniny) tworzą kanały, przez które może rozpocząć się przepływ wody! Ale to nie wszystko. Dzięki tym kanałom możliwa jest komunikacja między ziarnem pyłku a słupkiem. Ziarno pyłku wysyła odpowiednie białka, dzięki którym tkanki słupka mogą je rozpoznać i zadecydować, czy umożliwić danemu ziarnu dalsze kiełkowanie i wzrost łagiewki pyłkowej. Zauważcie, że na znamieniu słupka niekoniecznie lądują wyłącznie ziarna tego samego gatunku – rozpocząć kiełkowanie powinny więc tylko te, które niosą kompatybilne geny. W przeciwnym wypadku przerastające szyjkę słupka, pęczniejące i rosnące łagiewki pyłkowe wszystkich gatunków pyłku, które padły na znamię, doprowadziłyby do niszczenia tkanek i chaosu. Pomijając już fakt, że byłoby to całkowicie bezsensowne pod względem krzyżowania się. Ta rozmowa ziarna i słupka, to naprawdę niezwykły mechanizm biologiczny!

Czy to dla nas ważne?

Oczywiście. Tak jak wspomniałam, różne gatunki roślin produkują kit pyłkowy o różnej zawartości i kompozycji tłuszczów i białek. Jak wiemy z licznych wykładów i publikacji, kluczem do zachowania prawidłowego zdrowia rodziny pszczelej jest zróżnicowana dieta. Na przykład pszczoły potrzebują steroli do prawidłowego funkcjonowania komórek, a ich podaż jest gwarantowana właśnie przez balsam pyłkowy. Poza tym informacje o samym świecie roślin i zwierząt, z którymi przyszło nam żyć, same w sobie są bardzo interesujące.  

[1] Elajoplast – bezbarwny leukoplast (specjalne organelle gromadzące w tym wypadku tłuszcze) występujący w komórkach roślinnych. Akumuluje materiał zapasowy w postaci tłuszczów.

Źródło:

Murphy, D. J. (2006). The extracellular pollen coat in members of the Brassicaceae: composition, biosynthesis, and functions in pollination. Protoplasma, 228(1-3), 31–39.