Dr Monika Lipińska: Przemierza lasy deszczowe by lepiej poznać tropikalne storczykowate. Cykl „Młodzi naukowcy UG”

dr Monika Lipińska

dr Monika Lipińska, fot. Alan Stocki/UG

Zainteresowania naukowe dr Moniki Lipińskiej z Pracowni Taksonomii Roślin Wydziału Biologii UG koncentrują się wokół rodziny storczykowatych, a prowadzone przez nią badania mają na celu poznanie oraz lepsze zrozumienie taksonomii, biologii oraz ekologii tropikalnych storczykowatych. Gwatemala, Ekwador, Kolumbia czy Indonezja to tylko niektóre kierunki naukowych wypraw. Ich efektem było m.in. opisanie ok. 25 nowych dla nauki gatunków storczykowatych.

Elżbieta Michalak-Witkowska: - Kiedy patrzę na zdjęcia z Twoich wypraw terenowych, widzę pełną pasji kobietę, która z zapałem przemierza niezliczone kilometry, ciągle szukając… No właśnie – czego? Nowych, nieodkrytych wcześniej gatunków roślin z rodziny storczykowatych?

Dr Monika Lipińska: - Nowych gatunków też, mogłoby się wydawać, że to najciekawsza część naszej pracy. Jednak wcale tak nie jest – w ostatnich latach skupiam się bardziej na relacjach storczyków z ich zapylaczami. Szukam odpowiedzi na pytania, kto zapyla dany kwiat i dlaczego? Wszyscy jesteśmy raczej świadomi, że bogactwo biologiczne tropików kryje wciąż masę nieopisanych gatunków. Mało kto zdaje sobie jednak sprawę, że np. w przypadku większości opisanych storczyków tropikalnych nie wiemy, kto je zapyla. Takie badania są niezwykle żmudne i czasochłonne, więc śmiało można powiedzieć, że niewielu naukowców decyduje się poświęcić tej tematyce. A jest to kluczowy element efektywnej ochrony różnorodności biologicznej – nowoczesne plany ochrony, aby były skuteczne, muszą uwzględniać również sieci biologiczne (w tym zapylaczy).

- Dlaczego akurat storczykowate skradły Twoje serce?

- Mogłabym oczywiście powiedzieć, że są to niezwykle ciekawe i piękne rośliny. Prawda jest jednak taka, że na Wydział Biologii przyszłam z marzeniem o badaniu morskich ssaków. Pod koniec studiów I stopnia, całkiem przypadkiem, weszłam w posiadanie białego storczyka Phalaenopsis i później poszło już z górki… Moja domowa kolekcja w szczytowym momencie obejmowała przeszło 100 gatunków. Mniej więcej w tym samym czasie dostałam propozycję współpracy z prof. Szlachetko. Od tego czasu storczyki na dobre zagościły w moim życiu zawodowym i prywatnym –  założyłam fundację Polish Orchid Association, zostałam delegatem w European Orchid Council i trzykrotnie organizowałam największą w Polsce międzynarodową wystawę storczyków.

- Mówisz, że badania koncentrujesz na poznaniu oraz lepszym zrozumieniu taksonomii, biologii oraz ekologii tropikalnych storczykowatych. Powiedź o tym coś więcej.

- Badam głównie storczyki z neotropikalego podplemienia Maxillariinae, ale nie tylko. Maxillariinae to grupa niezwykle bogata i różnorodna (obejmuje ok. 1000 gatunków), jest to przy tym jednostka dość kontrowersyjna. O ile taksonomia tej grupy jest obiektem dyskusji, o tyle jej biologia zapylania pozostaje mało zbadana - mam zatem ogromne pole do popisu. Niezwykle ważne dla mnie są również badania nad florą storczyków Gwatemali. Jest to kraj znacznie mniejszy od Polski, jednak można tam spotkać przeszło 1200 gatunków storczyków (w Polsce dla porównania tylko 50). Co ciekawe, to właśnie w Gwatemali w przerwie na lunch dokonałam jednego z ciekawszych odkryć – zaobserwowałam po raz pierwszy w historii zapylanie dwóch gatunków i (nieopisanej wówczas) hybrydy z rodzaju Masdevallia przez malutkie muchy z rodzaju Zygothrica, które w wyniku badań prowadzonych m.in. z prof. Wojciechem Giłką okazały się należeć do dwóch nieznanych dotąd gatunków. Jest to najlepszy przykład tego, jak mało wiemy o bogactwie tropików.

- Do tej pory prowadziłaś badania terenowe w Gwatemali, Ekwadorze, Kolumbii oraz Indonezji. To doświadczenie otworzyło pewnie pole do odkryć zupełnie nowych gatunków, nieopisanych wcześniej w literaturze?

- Oczywiście, wyprawy były zarówno wielką przygodą jak i czasem naukowych żniw. Ich efektem było m.in. opisanie ok. 25 nowych dla nauki gatunków, skatalogowanie flory storczykowatych w Gwatemali oraz niektórych grup występujących na wyspie Bali. Ogromną wartością tych wyjazdów było skonfrontowanie tego, co wiemy z literatury czy innych źródeł naukowych z rzeczywistością. Zobaczenie na własne oczy, jak badane przeze mnie storczyki rosną, poznanie ich siedlisk (często zaskakujących), zagrożeń na jakie są wystawione. Nie sposób jednak nie wspomnieć, że jest to również czas próby charakteru. Pracując w tropikach jesteśmy zdani na najdziwniejsze wypadki losowe – np. spędzenie nocy w ekwadorskim lesie bez żadnego ekwipunku, awarię samochodu pośrodku lasu, czy korek spowodowany przemarszem lam. Nieocenione jest również nawiązanie relacji z miejscowymi badaczami i pasjonatami, od których często dostaję np. zdjęcia potencjalnie nowych gatunków, lokalizacje czy inne materiały.

- Twoim bardzo dużym osiągnięciem było też potwierdzenie hipotezy o zapylaniu storczyków przez ptaki. Naukowcy starali się ją bezskutecznie udowodnić przez ponad pół wieku.

- Faktycznie, za jedno z najważniejszych moich osiągnięć można uznać potwierdzenie, po ponad 55 latach spekulacji, występowania ornitogamii u przedstawicieli podplemienia Maxillariinae. Od lat podejrzewano, że niektórzy przedstawiciele Maxillariinae mogą być zapylani są przez ptaki (kolibry), spekulacje te opierały się jednak albo wyłącznie na podstawie wyników analiz mikromorfologicznych, albo nielicznych obserwacji terenowych niezdefiniowanych gatunków Maxillaria (Maxillariinae).

Storczykowate są fascynujące pod wieloma względami. Są jedną z najbardziej zaawansowanych grup roślin pod względem adaptacji do różnych form zoogamii i słyną z dużej różnorodności syndromów zapylania. Specyficzne cechy, takie jak morfologia kwiatów, ich kolor, produkcja nektaru czy obecność zapachu są uważane za decydujące w przypadku przydatności do zapylania przez różne grupy zwierząt. Jednak bez obserwacji terenowych nawet najdokładniejsze wyniki badań laboratoryjnych pozostają tylko spekulacją.

- Jako pierwszej udało Ci się również wskazać możliwość zapylania storczyka Brasiliorchis schunkeana (tzw. czarnej orchidei) przez muchy.

- To niejako kontynuacja moich wcześniejszych badań. Brasiliorchis schunkeana  jest endemitem stanu Espírito Santo w Brazylii. Udało nam się wytypować zapylanie tego gatunku przez muchy (sapromyofilia) jako najbardziej prawdopodobny syndrom zapylania oraz wykazać obecność i wysokie stężenie dwóch substancji aktywnych o znaczeniu medycznym (biobójczym). Wyniki tych badań ukazały się w prestiżowym czasopiśmie BMC Plant Biology i stanowią pierwsze wskazanie możliwość zapylania przedstawicieli Maxillariinae przez muchy.

- Razem z zespołem badaczy stworzyliście przegląd substancji aktywnych wykrytych w kwiatach Maxillariinae. Czy udało się odkryć jakieś właściwości lecznicze tych roślin?

- Tak. Udało się to dzięki pracy całego zespołu, wspólnie z dr. hab. Agnieszką Kowalkowską, prof. UG. (Wydział Biologii), dr hab. Łukaszem Halińskim oraz dr hab. Markiem Gołębiowskim, prof. UG (Wydział Chemii) Okazało się, że przeszło 60 substancji wykrytych w zaledwie 20 gatunkach (tylko tyle zostało dotychczas zbadanych) ma potwierdzony potencjał medyczny, tj. wykazuje np. właściwości bakteriobójcze, przeciw malarii czy antynowotworowe. Co więcej - jedna z takich substancji w najwyższym znanym obecnie stężeniu odnotowana była właśnie we wspomnianej czarnej orchidei”.

- Nad jakim projektem pracujesz obecnie?

- Wraz z zespołem Planta (SEA-EU) opracowujemy obecnie projekt, w ramach którego chcielibyśmy m.in. odpowiedzieć na pytanie jak czynniki środowiskowe (w tym zmiany klimatyczne i poniekąd powiązany z nimi spadek liczebności zapylaczy) wpływają na adaptacje kwiatowe. Od strony zapylaczy problem jest intensywnie badany, jednak danych na ten temat z perspektywy adaptacji kwiatów praktycznie nie ma. Jak już wspomniałam w przypadku biologii zapylania storczyków tropikalnych mamy wciąż więcej pytań niż odpowiedzi. Ma to oczywiście związek z tym, że obserwacje zapylania w terenie są niezwykle długotrwałe i trudne, przez co jest bardzo mało danych.

- Czy planujesz kolejne wyprawy terenowe? Jest coś, czemu szczególnie, w kontekście badań naukowych, chciałabyś poświęcić swój czas i uwagę?

- Zawsze! Gwatemala z różnych względów, również prywatnych, stała się moim drugim domem. Marzy mi się również wyjazd do Brazylii i rozwinięcie badań nad „czarną orchideą”. Nie wspomniałam o tym wcześniej, ale mamy uzasadnione podejrzenia że zapylaczami tego gatunku mogą być również nekrofagiczne pszczoły (żywiące się padliną i inną martwą materią organiczną). Na temat ich biologii i przydatności jako zapylaczy nie wiadomo praktycznie nic, jest to więc szansa na opisanie nowego syndromu zapylania i rozwikłanie kolejnej zagadki.

- Dziękuję za rozmowę.

Zdjęcia z wypraw terenowych dr Moniki Lipińskiej
Elżbieta Michalak-Witkowska/Zespół Prasowy UG