Jak pachnie dziwidło?

 Jak właściwie pachnie dziwidło olbrzymie, jak zbudowany jest jego kwiat i czemu jest takie dziwne. 

Po kilku tygodniach oczekiwania w końcu się stało - zakwitło dziwidło olbrzymie w szklarni ogrodu botanicznego UW, zaledwie drugi raz w historii polskich kolekcji, po czterech latach oczekiwania. . Byłem tam, i wprawdzie kwiat wówczas już trochę oklapł, ale zapach nadal miał wyraźny. 

   Zapowiedź zbliżającego się rozkwitu widziałem już wcześniej i szykowałem się na niego. Lubię rośliny więc kilka razy już byłem w tym ogrodzie. Noc, gdy kwiatostan zaczął się otwierać wypadła w takim terminie, że nie mogłem pójść później do pracy, więc zamiast tego wyszedłem wcześniej aby zdążyć przed największym natłokiem. Bilet kupiłem wcześniej elektronicznie, żeby nie czekać w podwójnej kolejce. Przypuszczenie, że chętnych będzie dużo mimo wczesnego popołudnia okazało się słuszne. 

  

                                         

    Odstałem w kolejce godzinę a i tak przyszedłem w dobrym momencie, bo potem kolejka zrobiła się jeszcze dłuższa, wychodziła na chodnik na zewnątrz i tam zakręcała. W tłumie dużo było rodziców z dziećmi, które nudziły się i rozrabiały. Kolejka postępowała jednak stosunkowo szybko, po prostu była długa, biegnąc wzdłuż głównego budynku, skręcając w bramę i skręcając na dziedzińcu przed szklarniami. Kwitnącą roślinę ustawiono w krytym przejściu między dwiema tropikalnymi szklarniami. W środku obsługa starała się kierować ruchem aby nie było przestoju, nie było więc dużo czasu. Dla większości oglądających wystarczyło tyle żeby zobaczyć, powąchać, zrobić sobie selfie i pójść dalej. Ja postałem trochę dłużej, aby zrobić zdjęcia ze wszystkich stron.

   Roślina była już trochę podwiędła, zwłaszcza główna kolba kwiatostanu złożyła się w połowie, a kolorowa otoczka zwisała, odsłaniając widok na pochwę kwiatową. Przed rozkwitem wysokość całej rośliny osiągnęła 180 cm, czyli prawie tyle co ja. Nadal stojąca część kolby miała jasny, żółto siarkowy kolor. Zwieszająca się część stopniowo zieleniała ku końcowi. Otaczająca częściowo kwiat podsadka, teraz już zwieszała się luźno, na zdjęciach robionych nocą i nad ranem była wyprostowana w formie dużej, bordowej misy. Oglądana po południu miała zmienny kolor, zmieniający się od ciemnego, prawie czarnego brunatnego fioletu, przez jaśniejsze odcienie śliwkowe aż do lila różu i jasnego kremowego, z zielonkawym odcieniem w najgłębszym miejscu do jakiego dało się zajrzeć. Całość miała piękny, jedwabisty połysk, dając wrażenie lekko woskowatej powierzchni, zwłaszcza na mało wydatnych żeberkach.

  Ogółem zestawienie tych odcieni; różnych form fioletu, jasnej żółci i brudnej zieleni, wyglądało bardzo estetycznie. Można by się po tak niezwykle wyglądającym kwiecie spodziewać, że będzie pachniał jak słodkie, owocowe perfumy. Ale w naturze nie ma tak dobrze. 

                                                         

  

Ale jaką właściwie rośliną jest dziwidło? 

   Rodzaj botaniczny dziwidło, to po łacinie Amorphophallus - kolejny rodzaj roślin poszkodowany przez botaników nazwą wychodzącą z wąskiego kręgu skojarzeń. Nazwę utworzono od łacińskich słów "amorphus" i "phallus" co można przetłumaczyć jako "zdeformowany penis". 

   Należy do rodziny obrazkowatych, jest więc spokrewniony z kalią, anturium, skrzydłokwiatem czy naszą rodzimą czermienią błotną. Do rodzaju zalicza się ponad 200 gatunków rosnących w obszarach tropikalnych Starego Świata, głównie południowej Azji i Indonezji. Osiągają bardzo zróżnicowane rozmiary, kolory i formę, mają jednak wiele cech wspólnych. Formują kulistą bulwę, nieraz znacznych rozmiarów, w której gromadzą substancje zapasowe, która na przemian wypuszcza albo pojedynczy liść albo pojedynczy kwiat. 

   Niektóre gatunki o dużych bulwach są hodowane i spożywane jako warzywo korzeniowe i źródło mąki, jak na przykład dziwidło dzwonkowate (Amorphophallus paeoniifolius), nazywane Stopą Słonia, którego bulwy osiągają do 25 kg masy i po odpowiednim przygotowaniu są używano jako składnik curry. Wiele gatunków może być użytych jako jedzenie głodowe, po odpowiednio długim płukaniu i kilkukrotnym gotowaniu aby usunąć toksyny. Najszerzej stosowanym gatunkiem jest dziwidło Riviera (Amorphophallus konjac), z którego pozyskuje się gumowatą galaretkę konjak używaną jako podstawa deserów, zamiennik tofu czy składnik pewnego rodzaju makaronu. Można dostać w Polsce przekąski z tym składnikiem.

Amorphophallus conjac
Rozcięta spatha pokazująca
kwiaty dwóch płci. Wikipedia.

    Kwiatostany dziwideł mają formę podobną do wielu innych roślin z rodziny obrazkowatych. Nie są to formalnie rzecz biorąc pojedyncze kwiaty, tylko złożone kwiatostany, zawierające wiele drobnych kwiatków wyrastających z przekształconego dna kwiatowego, uformowanego w cylindryczną kolbę, zwykle pustą w środku. dlatego też wbrew wielu opisom, nie jest to "największy kwiat na świecie". A tak po prawdzie, nie jest to też największy kwiatostan, są bowiem palny tworzące rozgałęzione, krzaczaste kwiatostany o większej długości i objętości. Na pewno jest to największy nierozgałęziony kwiatostan o formie przypominającej klasyczne kwiaty, notowano takie mające 3 metry wysokości. 

    Poszczególne kwiatki są zredukowane, nitkowate, pozbawione płatków. Rolę płatka przyciągającego uwagę zapylaczy pełni otoczka (spatha) uformowana z poszerzonej, okręcającej się wokół kolby pojedynczej podsadki - liścia przykwiatowego wyrastającego z tego samego węzła. Podsadka ta często jest wyraźnie zabarwiona, może posiadać wzór plamek lub żyłek. Górna część może mieć formę skrzydełka (jak u skrzydłokwiatów) lub wywiniętej misy, dolna w niektórych rodzajach zwija się w pochwę okrywającą kwiaty żeńskie. 

Zachodzące na siebie końce spathy, z zieloną zewnętrzną
powierzchnią pochwy i liśćmi okrywy

 

  Wiele obrazkowatych tworzy kwiaty pułapkowe; tak jest w gatunku typowym, obrazkach plamistych - szczelina między kolbą a spathą jest wąska i pokryta włoskami, które umożliwiają owadom wejść do pustej przestrzeni wewnątrz pochwy i zapylić kwiaty żeńskie jeśli były wcześniej obsypane pyłkiem, ale utrudniają wyjście z powrotem. W ciągu dnia wewnątrz kwiatostanu łapie się wiele much, muszek i gzów, które siedzą tam przez noc, w tym czasie zamykają się kwiaty żeńskie i rozkwitają kwiaty męskie, obsypujące owady pyłkiem. Rano włoski więdną a owady wylatują aby przysiąść na łatwo dostępnych kwiatach żeńskich na kolbie innej rośliny. W przypadku dziwidła olbrzymiego łapanie owadów na czas kwitnienia nie jest konieczne, mają tam swobodny dostęp przez cały czas.

  Część obrazkowatych jest zapylana przez muchy, starają się więc je przyciągnąć mięsistym kolorem i zapachem, który zależnie od gatunku waha się między świeżą padliną, bardzo zaawansowaną padliną, ale też odchodami, kompostem, zapachem potu czy gnijącymi owocami. Kwiaty o jasnych barwach, czerwone, białe czy żółte, mogą mieć przyjemniejsze zapachy, podobne do fermentujących owoców, świeżych owoców egzotycznych czy po prostu słodkie, kwiatowe. Tak jest u większości gatunków anturium zapylanych przez pszczoły.  Często można zauważyć ten sam schemat: kwiaty ciemne, brunatno-bordowe + ze spatchą tworzącą pochwę wokół kolby = śmierdzące, albo przeciwnie: kwiaty jasne, kolorowe + ze skrzydełkiem bez pochwy = pachnące przyjemnie. Nie zawsze się to sprawdza, bo śmierdzące skunksem obrazki plamiste mają białą spatchę, której górna część wygląda jak skrzydełko a dopiero dolna zamienia się w pochwę z komorą. 

  Ze względu na upiorny zapach wiele dziwideł jest nazywanych Trupim Kwiatem. Mniejsze gatunki o kwiatach czarnych lub brunatnych bywają też nazywane Lilia Voodo, podobnie jak inne obrazkowate o podobnych cechach. 

  Co do składu wydaje się, że zdecydowanie w zapachu przeważają organiczne związki siarki, ale też aldehydy i ketony. W poszczególnych analizach składu najczęściej powtarza się dwusiarczek dimetylu, i trójsiarczek dimetylu, które we wczesnej fazie kwitnienia stanowią dominujące składniki odoru, z zawartością do 20%, w późniejszych fazach ich stężenie spada a roślina wydziela więcej terpenoidów, wyższych alkoholi, kwasy tłuszczowe, o zapachach bardziej podobnych do gnijących roślin. Musi mieć to znaczenie dla przyciągnięcia innych owadów w fazie wytwarzania pyłku przez kwiaty męskie. Inne gatunki dziwideł zawierają też wyższe polisiarczki, ale mogą też wydzielać aminy o rybim zapachu czy indol o zapachu odchodów.

G.C. KITE and W. L. A. HETTERSCHEID
Phytochemistry, Volume 46, Issue 1, September 1997, Pages 71-75

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942297002215?via%3Dihub

https://www.nature.com/articles/s41598-022-27108-8

https://www.mdpi.com/2311-7524/9/4/487

Mimo upływu pewnego czasu od pełni rozkwitu, roślina którą oglądałem w wWarszawie pachniała nadal dość intensywnie. Pierwsze podmuchy zapachu docierały do mnie jeszcze na zewnątrz, podczas stania w kolejce do szklarni. Wewnątrz starano się zapewnić dobry przewiew, ale zapach był intensywny. Cóż tu w zasadzie opisywać, był to ciężki, nieprzyjemny zapach gnijącego mięsa, jak przeterminowany kurczak. Rozmawiając z krewnymi porównywałem to do zapachu padłego kota, takiego co najmniej  dwudniowego, czy padłych myszy. Przypominał raczej zapachy na początku procesów rozkładu niż w bardziej zaawansowanej fazie, nie był zbyt słodkawy, nie wybijały się na pierwszy plan nuty siarkowodoru czy czosnkowe. Trochę przypominał mi niektóre alkilowe tiole i rozbudowane aminy, z jakimi miałem styczność w laboratorium. Myślę, że mieszanka selenofenolu, merkaptanu metylu, dibutyloaminy i kadaweryny pachniałaby niezwykle podobnie. 

Kolejna charakterystyczna cecha to wytwarzanie ciepła podczas kwitnienia. Wiele owadów padlinożernych kieruje się temperaturą aby odnaleźć w miarę świeże zwłoki, jeszcze żyjące zwierzęta,  w pobliżu których pojawiają się odchody lub intensywnie fermentujące stosy kompostu. Zapylane przez muchy i chrząszcze obrazkowate wydzielają ciepło, które jest najbardziej intensywne przy kwiatach, nasila się zwłaszcza nocą, gdy bodźce wizualne kwiatu mają mniejsze znaczenie. Pomaga to także odparować i roznieść dalej substancje zapachowe. W przypadku dziwidła olbrzymiego, temperatura u podstawy kolby może być nawet 20 stopni wyższa niż temperatura otoczenia. Jest to dla rośliny olbrzymi wydatek energetyczny. 

Obraz termowizyjny kwitnącego dziwidła z Royal Botanic Gardens Edinburgh z 2024 roku. BBC

  Termogeneza u roślin najczęściej odbywa się przez przyspieszony proces oddychania, w którym roślina pobiera tlen i utlenia zgromadzoną glukozę uwalniając energię. Oddychanie występuje u roślin równolegle do fotosyntezy, zwłaszcza nabiera znaczenia w nocy, pozwalając odzyskać energię ze słońca zmagazynowaną w glukozie, i pozwolić wykorzystać ją na syntezę metabolitów wtórnych. Rośliny termogeniczne często korzystają przy tym z uproszczonego szlaku metabolicznego wykorzystującego Oksydazę Alternatywną (AOX). Enzym ten pozwala pomijać kilka etapów następujących normalnie w drodze od utlenienia glukozy do redukcji tlenu i zwykle startuje w roślinach, gdy niekorzystne warunki lub czynniki chemiczne blokują normalną oksydazę na cytochromie C. Odkryto go podczas sprawdzania czemu cyjanek potasu nie zatrzymuje całkowicie oddychania w ciemności u roślin. Ta droga oddychania jest szybsza, ale wytwarza dużo mniej ATP, nośników chemicznej energii. Reszta energii jest rozpraszana jako ciepło. I akurat dziwidło potrzebuje go bardzo dużo. Podczas pierwszego kwitnienia rośliny w szklarni UW w 2021 roku, zmierzono w szczelinie w kolbie temperaturę do 42 stopni. 

Jedwabisty połysk 

Kwitnienie trwa u tej rośliny bardzo krótko - zwykle kwiatostan zaczyna się otwierać w nocy, około północy, wtedy kwitną kwiaty żeńskie a zapach jest bardzo intensywny. W ciągu dnia kolba i okrywa tracą turgor, stają się oklapnięte. Wieczorem drugiej nocy otwierają się kwiaty męskie, wytwarzające pyłek. Po tym cały kwiat obumiera. Jeśli doszło do zapylenia, w pierścieniu wokół kikuta kolby powstaje kilka rzędów drobnych, czerwonych owoców. Cały rozkwit nie trwa więc nawet dwóch dób. 

Kwiatostany są wytwarzane po zebraniu odpowiednio dużego zapasu w bulwie. Rośliny dziwidła hodowane z nasiona kwitną pierwszy raz po upływie 10 lub więcej lat, gdy bulwa osiągnie kilkadziesiąt kilogramów. Następnie między kolejnymi kwitnieniami następuje odstęp od 3 do 6 lat. W pozostałych okresach roślina wypuszcza raz na rok pojedynczy liść, który po kilku miesiącach obumiera a bulwa przechodzi w stan uśpienia. Kwiat jest wypuszczany w fazie bezlistnej i jego rozwój z pąka zajmuje 3-4 miesiące.

Liść dziwidła olbrzymiego jest podobnie jak cała roślina bardzo okazały. Można go w zasadzie pomylić z młodym drzewkiem. Pozorny pień to ogonek liściowy, gruby, błyszczący i ze wzorem jaśniejszych cętek, rozdzielający się na pierzaste listki, dochodzący do 4 metrów wysokości

Liść dziwidła z ogrodu UW w 2022 roku

Ogonek liścia