Biljka mjeseca

Siječanj je mjesec u kojem je zima na vrhuncu. Najhladniji je mjesec, s najnižim prosječnim temperaturama, ali kako nakon vrhunaca više nema dalje, u siječnju se počinje naslućivati kraj zime. Dani su sve duži, nebo sve modrije, sunce zlatnije, pa iako nam je još hladno i dane najradije provodimo u sigurnoj toplini doma, nekako znamo da zimi polako, ali sigurno ide kraj makar će još pokazivati zube, ali sve istrošenije i sa sve kraćim ugrizima. To znaju i biljke, pa će iz zemlje krenuti izdanci prvih vjesnika proljeća, mali, zbiti i strpljivi, bez žurbe, ali tvrdoglavo i postojano. Rese lijeski će se produžiti i istresti oblake peluda, a pupovi mnogih drvenastih vrsta će nam se početi činiti krupnijim, odajući da se u njima zbivaju pripreme za novu sezonu. Mogli bismo reći da u siječnju zimsko mirovanje postaje sve nemirnije, pogotovo kako su godine sve toplije, iako ni jedna od domaćih vrsta u to doba još ne lista ili cvate. Zato nam je siječanj dosad bio mjesec u kojem smo se bavili biljkama koje ne cvatu, pa kao da ne mare osobito za izmjenu godišnjih doba. Zima nam je taman dobro došla da se odmorimo od šarenila cvjetova i plodova i posvetimo postojanom zelenilu papratnjača – pravih paprati, preslica i crvotočina. Zbog neimanja cvjetova i plodova nazvane su kriptogame ili tajnocvjetke jer se vjerovalo da nekad i nekako ipak moraju procvasti.

Popis tajnocvjetki nije potpun ako njemu ne dodamo i mahovine. Zima je pak odlično vrijeme da na njih obratimo pažnju jer će u nedostatku ostalog biljnog zelenila i šarenila mahovine više doći do izražaja. U reduciranom krajoliku počet ćemo uočavati detalje koje inače ne vidimo, pa potraga za mahovinama i promatranje detalja njihove sićušne građe može biti dobra vježba koncentracije i otkrivanja čitavih svjetova u malenom. Stoga ćemo ovog siječnja obići obale šumskih potoka i izvora, sjenovite, vlažne stijene i krpe otvorenog tla skrivene u vlažnoj sjeni. Uz malo sreće i istraživačke upornosti naći ćemo tamnozelene, vrpčaste steljke (ili taluse), manje ili više pravilno dihotomski razgranjene i izrazito mrežaste površine koji će ispuštati jak, aromatičan, pomalo težak miris ako komadić zgnječimo među prstima. To je mahovima koju tražimo – konocefalum ili u doslovnom prijevodu čunjoglavac. Uhvatit ćemo se zasad tog doslovnog prijevoda s grčkog jer velika većina mahovina nema tradicijske narodne nazive, ljudima su sve one bile jednostavno mahovine, a nažalost dosad se još nitko nije potrudio oko stvaranja hrvatskog standardnog nazivlja mahovina.

Kako se s početkom siječnja uglavilo i računanje nove godine, doživljavamo ga kao neki važan početak, mada kalendarsko nizanje godina ima malo toga s našim životnim počecima, odlukama i promjenama. Međutim, mi ćemo taj subjektivni početak iskoristiti da pogledamo jedan drugi početak, premda će to biti pogled unazad, na početke izlaska biljaka na kopno. Mogli bismo reći i na postanak biljaka jer različite skupine alga danas više ne smatramo biljkama u pravom smislu. Biljkama nazivamo skupine koje su primarno kopnene – mahovine, papratnjače i sjemenjače. Danas znamo, a i iz njihove sitne i jednostavne građe nije teško ni intuitivno naslutiti da su mahovine najstarije, odnosno prve prave kopnene biljke. Ako se malo udubimo u raznolikost mahovina, uskoro ćemo shvatiti da je pred nama čitav jedan minijaturni svijet koji obiluje različitim oblicima i strukturama, prepun filigranskih detalja nad kojima možemo očarani provoditi sate i dane. Kako su već botaničari skloni da raznolikost klasificiraju, etiketiraju i da u preobilje zelenog uvode strogi red kako bi se u njemu prvo snašli, pojmili ga, a zatim i razumjeli, tako su i mahovine pedantno razvrstali u tri velike ladice – rožnjače, jetrenjarke i prave mahovine. Napravili su to pažljivo promatrajući građu njihovih malih tijela, strukturu stanica i detalja u njima. Ti stari botaničari napravili su dobar posao bez velike i složene opreme, ali s puno istraživačkog žara i sposobnosti apstrahiranja jer su i sva moderna istraživanja na molekularnoj razini potvrdila da te tri skupine predstavljaju tri evolucijske linije mahovina, tri skupine mahovina koje čak nisu u nekom osobito bliskom srodstvu. Ono što je dugo ostalo nejasno, a ni danas ne možemo baš reći da imamo konačan i siguran odgovor je koja je od te tri skupine najstarija, najsrodnija predačkim algama koje su se iz plitkih laguna odvažile krenuti put kopna, na zemlju koja bijaše pusta i prazna. Jer one će biti te čiji će potomci napučiti Zemlju i učiniti ju zelenim planetom. Prave mahovine sa svojim stabalcima, spiralno raspoređenim listićima koji mogu biti vrlo raznoliki i tobolcima složene građe te načelno krupnijim, robusnijim tijelima činile su se presloženim da budu izravni potomci zelenih alga. Pokušavalo se naslutiti da li su starije rožnjače sa svojim jednostavnim tijelima koja podsjećaju na sićušni list zelene salate te kojih ima tek dvjestotinjak vrsta ili su to pak jetrenjarke koje su znatno raznolikije građe i puno brojnije. Rožnjače u stanicama imaju po jedan kloroplast koji nosi pirenoid – mjesto gdje se nakuplja pričuvni škrob, nešto što imaju alge, ali ni jedna druga skupina kopnenih biljaka, kao što nemaju ni pojedinačne kloroplaste u stanicama. Zato su dugo upravo one smatrane najbližim srodnicama zelenih alga. Onda su se upleli drugi dokazi. Najstariji pronađeni fosili spora najviše podsjećaju na spore današnjih jetrenjarki, a analize DNA, što jezgrine, što kloroplastne, također ukazuju da bi se jetrenjarke mogle smatrati najbližim srodnicama zelenih alga. To je danas prevladavajuće mišljenje, no čuju se i drugačija koja prvenstvo opet daju rožnjačama. Zato našeg čunjoglavca možemo smatrati potomkom prve i najstarije skupine kopnenih biljaka, starom aristokratskom linijom koja je promatrala sve kasnije pridošlice i skorojeviće u flori Zemlje koji su postali krupniji, brojniji, prilagodljiviji, bržih života i raznolikiji, ali staru, polaganu i suzdržanu lozu jetrenjarki nikad nisu istisnuli i pustili su je da živi na svoj starinski način u sve bržem svijetu.

Time što smo pronašli skupinu čiji su preci prvi krenuli u avanturu života na kopnu nismo ni dotakli druga važna pitanja, kada se to dogodilo i konačno, zašto se to uopće dogodilo? Ni na jedno od njih nemamo definitivne odgovore, možda ih nikad nećemo ni imati, no dovoljno smo im se približili da iz sfumata slike možemo ispričati priču o pojavi biljaka na kopnu koja će se još dorađivati detaljima iako hiperrealistična vjerojatno nikad neće postati. Na temelju fosilnih nalaza već spomenutih spora te na temelju kalibracije molekularnih satova, izlazak biljaka iz vode na kopno možemo smjestiti daleko u paleozoik, u ordovicij, u vrijeme prije 470 do 450 milijuna godina. Kako istraživanja napreduju, guraju događaje u dublju prošlost, pa je vjerojatnije da se prvo zelenilo na kopnu pojavilo bliže tih pradavnih 470 milijuna godina. Zemlja je prije toga prošla kroz krupne globalne promjene. U razdoblju otprije oko 720 do 635 godina Zemlju je zadesilo razdoblje snježne lopte (Snowball Earth) kada su sva mora bila zaleđena i kopno prekriveno debelim slojem leda. Zatopljenje je došlo relativno naglo, pa su se ogromne količine vode nastale topljenjem leda slijevale u oceane noseći velike količine erodiranog materijala koji je prihranjivao mora omogućujući razvoj fitoplanktona koji je pak stvarao velike količine kisika koje su odlazile u atmosferu, pa se u svega nekoliko milijuna godina njegov udio povećao s 10 na 18 % što je bio važan preduvjet za izlazak aerobnih organizama na kopno. S druge strane, u morima je pojačana primarna produkcija omogućila razvitak drugih oblika živih bića i konačno dovela do kambrijske eksplozije biološke raznolikosti. Tako je prije nekih 500 milijuna godina u morima vladala velika gužva, a kopno je bilo uglavnom nenastanjeno s atmosferom koja je omogućavala aerobni način života. I tako su neke od zelenih alga koje su naseljavale plitke vode koje su povremeno više ili manje presušivale svoj životni prostor sve više pronalazile van vode. Kopno tada nije bilo potpuno pusto. Mjestimice su ga prekrivali biofilmovi cijanobakterija (modrozelenih alga), heterotrofnih bakterija i arheja. Na kopnu su već bile prisutne i gljive. Neki će smatrati da su na kopno izišle prije 600 milijuna godina, neki će hrabrije zaključiti da su se na kopnu pojavile još prije milijardu godina i da su one prvi kopneni organizmi, no najstariji fosili gljiva potječu otprije 470 milijuna godina. Vrlo je vjerojatno da su te drevne gljive živjele u simbiozi s algama čineći lišajeve.

U to društvo došle su zelene biljke, oblici najsličniji današnjim jetrenjarkama. Kako su točno izgledale ne znamo jer su spore jednino što se fosiliziralo. Najstariji fosili tijela jetrenjarki potječu iz srednjeg devona, otprije otprilike 400 milijuna godina. Ta stara vrsta nosi i vrlo dostojanstveno ime Metzgeriothallus sharonae. Pred tim prvim kopnenim biljčicama bio je dug put prilagodbi na nove uvjete života – kako živjeti bez uzgona vode, kako se opskrbiti vodom i kako spriječiti da prebrzo ne napusti organizam, kako se zaštiti od znatno jačeg ultraljubičastog zračenja, kako pribavljati hranjive tvari i kako ih provoditi kroz organizam, kako se učvrstiti za podlogu, kako se rasprostranjivati i konačno kako se razmnožavati? Mahovine nisu riješile mnoge od tih problema, zapravo će razmnožavanje neovisno o vodi iz okoliša riješiti tek golosjemenjače izumom peludnih zrna koje raznosi vjetar. Mahovine su se uspjele zaštiti od prebrzog gubitka vode kutikulom – posebnim voštanim slojem koji s vanjske strane prekriva stanične stjenke, uspjele su se učvrstiti za podlogu rizoidima, ali oni još nisu u stanju biljčicu opskrbljivati dovoljnom količinom vode, a k tome nema još ni provodnih tkiva kojima bi se voda kretala kroz tijelo mahovine. One se za primanje vode još oslanjaju na difuziju, adheziju i manjim tek dijelom na kapilarnost. Sve su to spori procesi koji nisu baš djelotvorni na duže staze, pa su mahovine redom ostale rastom male. S druge strane razvile su stoičku sposobnost da se pomire s time da vode ponekad nema i tada utonu u gotovo potpuno stanje mirovanja u kojem na minimum svedu sve nužne metaboličke procese. Kad se voda ponovno pojavi, brzo ožive – to svojstvo nazivamo poikilohidrija. Znamo da tu mogućnost oživljavanja velika većina drugih biljaka nema i da nam je uzalud zalijevati omiljenu lončanicu nakon što je dobrano uvenula zbog našeg propusta. Sredinom steljke našeg čunjoglavca prolazi nešto poput središnje žile na listu, međutim ako pod mikroskopom pogledamo građu te strukture, vidjet ćemo da tu nema nikakve provodne žile, radi se samo o stanicama nešto debljih staničnih stjenki koje daju čvrstoću steljki (i luče sluz). Središnja rebra nalazit ćemo i u listićima mnogih vrsta pravih mahovina, a kod nekih vodenih i na odebljane rubove listića. Mahovine su dakle počele rješavati problem kako se učvrstiti i zadržati oblik u zraku koji ima znatno manji uzgon od vode. Naravno, pravih mehaničkih tkiva još nemaju, pa je i to jedan od razloga zašto su malene rastom. Od sunčeva zračenja neke vrste će se braniti dugim bijelim dlakama u koje se produžuju vrhovi listića te raspršuju sunčevo zračenje. Jednaku strategiju imaju bijelo dlakavi kaktusi koji su nam svima dobro poznati. Neke će stvarati i dodatne pigmente slične antocijanima koji će služiti doslovno kao krema za sunčanje i davati im crvenkaste i ljubičaste tonove. Također strategija koju imaju mnoge druge biljke. Međutim, ono što imaju sve druge kopnene biljke osim mahovima je dvostruki set kromosoma u stanicama, drugim riječima diploidne su. Svaki gen dolazi u paru, pa ako ultraljubičasto zračenje ošteti jednu kopiju gena, još uvijek ostaje funkcionalna druga. Tu mogućnost mahovine nemaju jer od svakog gena imaju samo po jedan primjerak, haploidne su. To je za život na kopnu velik hendikep, pa je evolucija kod velike većine svih kopnenih organizama izgurala da budu diploidne. I konačno, razmnožavanje. Ono je bilo najtvrđi orah u prilagodbama na život na kopnu. Kod mahovima spermatozoidu treba makar majušna količina vode u okolišu da bi doplivao do jajne stanice (odnosno vrata arhegonija). Slično je i kod svih papratnjača, svima je još potreban vodeni okoliš pradavnih predaka da bi se mogla dogoditi oplodnja.

Iz svih tih razloga će velik broj mahovina voljeti vlažna i sjenovita staništa. Tu nema problema s opskrbom vodom, isušivanjem, razmnožavanjem, jakim sunčevim zračenjem, a i konkurencija drugih biljaka gladnijih svjetla je manja. Mahovine naime uspješno fotosintetiziraju i kod vrlo niskog intenziteta svjetla. Sve su to razlozi zašto na takvim staništima raste i čunjoglavac. (Što ne znači da se neke vrste mahovina nisu prilagodile na suha i vruća staništa zahvaljujući već spomenutoj poikilohidriji, dlakama na vrhovima listića i nizu drugih prilagodbi). To što je čunjoglavac direktni potomak najstarije linije kopnenih biljaka nikako ne znači da je on neki živi fosil, zarobljen u svijetu ordovicija. I jetrenjarke su se kroz vrijeme mijenjale i usložnjavale, pa je i steljka čunjoglavca vrlo sofisticirane građe. Kad ju malo bolje pogledamo uočavamo da njezina površina ima fini mrežasti uzorak te da se u središtu svakog poligona nalazi po jedna točkica. Na prečac bismo mogli zaključiti da to vidimo stanice s jezgrama, ali one nisu ni približno toliko krupne da bi se vidjele golim okom. Da bi otkrili o čemu se radi treba nam neki priručni mikroskop i znatna količina strpljenja da napravimo dovoljan broj dovoljno tankih presjeka talusa da si iz njih možemo složiti trodimenzionalnu sliku njegove građe. Svako oko mreže, odnosno svaki poligon čini jednu funkcionalnu jedinicu koju nazivamo dišna komorica. Građena je poput malog kupolastog staklenika. Središnja točka je zapravo vrh kupole koju čine odignute, prozirne stanice epiderme. Kako se ta kupola razvija i povećava, tako se stanice na vrhu razdvajaju i nastaje majušni otvor. Ta struktura uvelike podsjeća na kupolu rimskog Panteona – visoko nadsvođena kupola s otvorom na vrhu, samo što je ona kod čunjoglavca prozirna. Malo čudo mahovinske arhitekture. A ispod te kupole nalaze se stanice bogate kloroplastima zadužene za fotosintezu. Neobičnog su, izduženog, čunjastog oblika (iako čunjoglavac po njima nije dobio ime) i pravilno poredane jedna do druge kao u malom vrtu. Te stanice kroz prozirnu kupolu dobivaju dovoljno svjetla za fotosintezu, a ujedno su zaštićene od isušivanja jer ispod nje vladaju staklenički uvjeti. Otvor na vrhu omogućuje izmjenu plinova, kisika i ugljikovog dioksida. Čitav taj vrtić pod kupolom stoji na masivnim temeljima građenim od krupnih izduženo poligonalnih stanica koje nemaju kloroplaste. To je spremišni parenhim. U nekim od tih stanica uočit ćemo male svijetle kuglice, uljna tjelešca. Mnoge jetrenjarke kao pričuvne tvari spremaju ulja, a u njima se nalaze otopljeni mnogi terpenski spojevi koji im daju specifičan miris. Iz čunjoglavca je izolirano preko 30 takvih terpenskih spojeva (monoterpena, diterpena i seskviterpena). Oni imaju antibakterijska i antifungalna svostva, pa je to razlog zašto čunjoglavac i druge jetrenjarke koje ih sadrže teško pljesnive, čak ako ih i na nekoliko dana zaboravimo u plastičnoj vrećici prije herbariziranja. Naravno da su ti spojevi  interesantni farmaciji, a Kinezi su trenutno vodeći u njihovom proučavanju. U prirodi je to čunjoglavcu i te kako važno obzirom na njegova trajno vlažna staništa, idealna za razvoj koje kakvih patogena. Vratimo se još malo spremišnom parenhimu. Neke od njegovih stanica imaju fino mrežaste stjenke, kao iscrtane finim crticama. To su jažice ili plazmodezmije koje omogućuju komunikaciju među stanicama i brz prijenos pričuvnih tvari. Sad još zamislimo da se opisana struktura kupole, vrtića i podruma ponavlja stotine puta u jednom talusu i dobit ćemo sliku građe tijela čunjoglavca. Daleko od jednostavnog.

Još jedna zanimljivost u evoluciji jetrenjarki je da, iako se javljaju u ordoviciju, a veću diversifikaciju prolaze u devonu, većina današnjih skupina nastaje puno kasnije, u mezozoiku, tokom jure i krede. To je vrijeme intenzivne evolucije i diversifikacije mnogih biljnih grupa, osobito golosjemenjača i prve eksplozije raznolikosti kritosjemenjača, pa se smatra da je usložnjavanje vegetacije stvorilo mnoge nove ekološke niše koje su popunjavale i jetrenjarke što je dovelo do formiranja modernih porodica i rodova koje danas prepoznajemo. Ovo još jednom pokazuje da su, iako evolucijski stara grupa, odgovarale na promjene koje su se zbivale tokom geološke povijesti. Jetrenjarke su dakle prastara aristokracija, ali ne ona koja robuje davnim i besmislenim pravilima i regulama koje ju na kraju uguše, nego ona koja se prilagođavala izazovima novih vremena zadržavši staro dostojanstvo.

I za kraj da još razjasnimo otkud to smiješno ime čunjoglavac. Odnosi se na ženske nosioce, odnosno strukture koje izrastu iz talusa, a nose arhegonije s jajnim stanicama. Ti nosioci izgledaju poput malog stošca na štapiću, pa je njihov izgled Carla Linnaeusa potaknuo da sroči naziv Conocephalum i upotrijebi ga u svom djelu Species plantarum iz 1753. koje je kamen temeljac botaničke nomeklature.