Nogle planter sikrer deres reproduktion ved at sprede en hel del pollen. Det er ikke nogen fordel for dig, hvis du reagerer på pollen med kløende øjne og løbende næse.
Men hvad er pollen egentlig?
Pollen er helt grundlæggende planternes sædceller, og de er en af de to medspillere i en af livets mest spektakulære og grundlæggende processer:
Befrugtning.
Svært at lave målinger af pollen
Hos planter er resultatet af befrugtning et frø, og frøene er gemt inde i en frugt.
Med 'frugt' tænker de fleste af os nok på en appelsin eller et æble, men frugt dækker faktisk over alle plantestrukturer, som bærer frø. Det er for eksempel korn, nødder, bær og 'almindelige' frugter.
Mange af disse frugter udgør en stor del af den mad, vi spiser. Men der kommer hverken frø eller frugt uden befrugtning, og derfor er det overraskende, at vi ved så lidt om pollen - og især om forskellene i pollenets kvalitet og funktion.
Det hænger sammen med, at det hidtil har været meget svært at lave målinger af pollen.
Pollenet er en lillebitte struktur, og yderst har den en hård, uigennemtrængelig skal. Men inde bag det hårde ydre finder vi biologiske byggesten som kulhydrater, fedt og proteiner.
Inderst inde i pollenet ligger en kønscelle, som bærer på halvdelen af far-plantens arvemateriale. Den laver en sædcelle, som i befrugtningen smelter sammen med mor-plantens frøanlæg.
Insektbestøvede planter producerer ikke meget pollen
Vi ved ikke så meget om, hvordan pollen fungerer, men vi har kendskab til nogle af sammenhængene mellem pollens kemiske indhold og biologiske funktion.
Insektbestøvede planter lokker insekter til at fragte pollen fra plante til plante, ved at insekterne får lov til at spise noget af plantens pollen.
Derfor indeholder pollen fra insektbestøvede planter meget protein og fedt, som gør pollenet attraktivt at spise for insekterne.
Fordi de planter sender pollen direkte fra plante til plante med insekter, behøver de ikke at producere så meget pollen. Det er bedre for dem at investere kræfter i pollenkorn, for protein og fedt er mere kompliceret at producere for planterne end kulhydrater.
\ Læs også
Vindbestøvede planter masseproducerer pollen
Vindbestøvede planter, derimod, er nødt til at producere et stort antal pollen.
Det er, fordi de sender pollenet med vinden på lykke og fromme i håb om, at det rammer en anden plante. Hvert pollenkorn er nødt til at være let for at kunne blive fragtet af vinden.
Pollen fra vindbestøvede plantearter indeholder derfor mange kulhydrater, fordi de er lettere end protein og fedt, og de er lettere at producere.
Nu forstår du, som er allergisk overfor pollen fra engrottehale, el, hassel, birk og gråbynke, hvorfor der er så meget pollen i luften:
De er alle vindbestøvede og er nødt til at sikre sin reproduktion ved at masseproducere pollen.
Testede, om pollen tilpasser sig miljøet
Men hvad med pollenet indenfor en plantefamilie, hvor alle arter bestøves på samme måde? Er de magen til hinanden?
Pollen er grundlaget for arters reproduktion og overlevelse. Derfor forventer vi, at pollenets biologiske funktion er tilpasset det lokale miljø, som planterne lever i. Det ved vi imidlertid næsten ingenting om, fordi pollen indtil nu har været så vanskeligt at måle på.
Vi har testet en ny, nem og fornuftig metode til at udforske pollens hemmelige liv. For at komme ind bag pollenets hårde, uigennemtrængelige ydre har vi brugt infrarød spektroskopi (FTIR) til at lave biokemiske fingeraftryk af det, som befinder sig inde i pollenkernen.
FTIR er en genial metode, da den helt simpelt fortæller os, hvad pollenet indeholder af henholdsvis vand, fedt, proteiner og kulhydrater.
Vi ønskede først at finde ud af, om planterne havde forskelligt indhold af pollen, i forhold til det miljø de vokser i.
Vi ville også undersøge, om planterne har evnen til hurtigt at ændre indholdet i pollenet, hvis miljøbetingelserne ændrer sig. For eksempel hvis de bliver tilført næring, eller temperaturen ændrer sig.
Vi valgte at arbejde med pollen i de tre vindbestøvede græsarter:
- Bjergrap
- Fåresvingel
- Gulaks
Vi ville udforske pollen fra græs, fordi græsfamilien er en af klodens vigtigste plantefamilier.
Her finder vi mange arter, som er meget betydningsfulde i et nytteperspektiv – som ris og hvede og fodergræs til dyr.
Højfjeldsplanter mere effektive
Det viste sig, at planterne producerer forskellige mængder pollen, og at pollenet har forskellige indhold af kulhydrater, fedt og proteiner. Variationen hænger sammen med, hvordan arterne lever.
Bjergrap er en højfjeldsplante, som er vant til en kort og intens vækstsæson. Den er afhængig af, at bestøvningen er velykket indenfor en kort tidsramme.
Derfor er hele dens pollenproduktion færdig på bare få dage, ligesom den investerer meget energi i at lave pollen af god kvalitet – altså pollen med mere protein end kulhydrater. Det øger chancen for befrugtning.
De to lavlandsarter gulaks og fåresvingel er tilpasset miljøer med en længere vækstsæson. De investerer derfor mindre energi i hvert pollenkorn og laver i stedet meget mere pollen over en lang periode.
Græsarterne har også evnen til at tilpasse sig ændringer i miljøet, for eksempel hvis de får mere næring.
Bjergrap havde den bedste evne til at tilpasse sig ændrede miljøbetingelser ved at ændre indholdet i pollenet – noget, som igen viser, at bjergrap er nødt til at maksimere sit reproduktive udbytte under en kort og intens vækstsæson og dermed udnytter mulighederne bedre, hvis chancen byder sig.
Kan pollen overleve klimaforandringerne?
Der har været meget fokus på, at insekter forsvinder. Mange af vores mest skattede bærsorter, frugttyper og madplanter bliver bestøvet af insekter.
Men de madplanter står for en lille andel af verdens totale madproduktion.
Fundamentet finder vi nemlig i græsfamilien, som indeholder mange vigtige korn- og foddergræsarter. Tre af dem – majs, ris og hvede – står alene for mere end 60 procent af verdens totale kalorieindtag.
De arter er vind- og selvbestøvende.
Planter har tre muligheder for at tilpasse sig ændrede miljøforhold:
- De kan bevæge sig til et andet geografisk område.
- De kan tilpasse sig det nye miljø gennem evolution.
- De kan uddø.
Det tyder på, at pollen er lokalt tilpasset, og at der findes genetiske variationer for tilpasning til klima. Men foreløbig findes der ingen større, systematiske studier af pollen og dets respons på klimaforandringer.
Hvordan klimaforandringerne vil påvirke kvaliteten og kvantiteten af pollen, og hvilke muligheder planterne har for at tilpasse sig klimaforandringerne, ved vi stadig meget lidt om.
Men hvis klimaforandringerne påvirker pollenkvaliteten negativt, uden at planterne kan tilpasse sig evolutionært, kan konsekvenserne for madproduktionen blive alvorlige.
©Forskning.no. Oversat af Sanni Jensen.
