Alkohol ukryty w nektarze kwiatów – i dlaczego zwierzęta go piją

Ukryty bar w każdym kwiecie

Kiedy koliber zanurza dziób w kwiat, nie tylko pije słodką wodę. Pije również alkohol. Drożdże kolonizują nektar kwiatowy i fermentują zawarte w nim cukry do etanolu – tego samego związku, który znajduje się w piwie i winie – zamieniając kwiaty w maleńkie, naturalnie występujące bary koktajlowe.

Naukowcy od dawna wiedzą, że fermentujące owoce mogą upijać zwierzęta, od jemiołuszek potykających się po obżarstwie jagodami po słonie, o których krążą pogłoski (choć sporne), że upijają się owocami maruli. Ale rola alkoholu w samych kwiatach spotykała się ze znacznie mniejszym zainteresowaniem – aż do teraz.

Pierwsze obszerne badanie zawartości alkoholu w nektarze

Zespół z University of California, Berkeley, kierowany przez doktoranta Aleksieja Maro i profesora Roberta Dudleya, opublikował pierwsze szerokie badanie zawartości etanolu w nektarze kwiatowym. Ich badanie, opublikowane w Royal Society Open Science, przetestowało nektar z 29 gatunków roślin i wykryło etanol w co najmniej 26 z nich.

Stężenia były na ogół niskie. Większość próbek zawierała jedynie śladowe ilości, ale najwyższy odczyt osiągnął 0,056% etanolu wagowo – mniej więcej jedną dziesiątą procenta. Źródło jest proste: dzikie drożdże z rodzaju Metschnikowia i gatunki pokrewne lądują na kwiatach, kolonizują bogaty w cukier nektar i niemal natychmiast rozpoczynają jego fermentację.

Ile tak naprawdę piją zapylacze?

Liczby stają się uderzające, gdy przeliczy się je na wielkość ciała. Koliber Anna (Calypte anna), pospolity wzdłuż wybrzeża Pacyfiku w Ameryce Północnej, pije każdego dnia nektar o objętości od 50% do 150% masy swojego ciała. Zespół z Berkeley szacuje, że przekłada się to na około 0,2 grama etanolu na kilogram masy ciała dziennie – co odpowiada wypiciu przez człowieka jednego standardowego drinka alkoholowego.

Inne gatunki żywiące się nektarem mieszczą się w podobnym zakresie. Nektarniki spożywają szacunkowo 0,19–0,27 g/kg/dzień, a pszczoły miodne około 0,05 g/kg/dzień. Na drugim końcu skali znajduje się wiewiórka pióroogonowa z Azji Południowo-Wschodniej – która żywi się naturalnie sfermentowanym nektarem palmowym – spożywająca około 1,4 g/kg/dzień, co jest najwyższym udokumentowanym przewlekłym spożyciem alkoholu u dzikiego zwierzęcia.

Dlaczego się nie upijają?

Pomimo spożywania dawki, która byłaby zauważalna dla człowieka, zwierzęta te nie wykazują widocznych oznak upojenia. Wyjaśnienie prawdopodobnie tkwi w ich niezwykłym metabolizmie.

"Kolibry są jak małe piece. Spalają wszystko bardzo szybko, więc nie spodziewasz się, że cokolwiek zgromadzi się w ich krwiobiegu." — Aleksey Maro, UC Berkeley

Kolibry mają jedne z najwyższych wskaźników metabolicznych spośród wszystkich kręgowców. Ich ciała przetwarzają cukry – i najwyraźniej etanol – w zawrotnym tempie. Analiza piór kolibrów ujawniła obecność glukuronidu etylu, produktu ubocznego metabolizmu alkoholu, który występuje również u ludzi, co potwierdza, że ptaki te absorbują i rozkładają etanol, zamiast po prostu go przepuszczać.

Testy behawioralne przeprowadzone przez tę samą grupę wykazały, że kolibry chętnie piją wodę z cukrem zawierającą do 1% alkoholu, ale zmniejszają liczbę wizyt o połowę, gdy stężenie osiąga 2%. „W jakiś sposób odmierzają swoje spożycie” – zauważył Dudley, sugerując, że ptaki same regulują spożycie, aby utrzymać się w granicach stężeń, z którymi spotykają się w naturze.

Dlaczego to ma znaczenie dla ekologii

Obecność alkoholu w nektarze ma implikacje wykraczające poza fizjologię zwierząt. Jeśli zapylacze preferują kwiaty z fermentującym nektarem – przyciągane smakiem, wartością kaloryczną lub lotnymi aromatami wytwarzanymi przez drożdże – może to zmienić naukowe rozumienie relacji roślina-zapylacz.

Etanol zawiera prawie dwa razy więcej kalorii na gram niż węglowodany, co czyni sfermentowany nektar bogatszym źródłem energii. Niektóre badania sugerują, że trzmiele usuwają znacznie więcej nektaru z kwiatów skolonizowanych przez drożdże niż z kontroli sterylnych, co sugeruje, że fermentacja może w rzeczywistości przynosić korzyści roślinom, przyciągając więcej odwiedzających.

I odwrotnie, przewlekła ekspozycja na niskie dawki alkoholu może wpływać na nawigację zapylaczy, efektywność żerowania lub długoterminowe zdrowie w sposób, który nie jest jeszcze zrozumiały. W miarę jak siedliska się zmieniają, a zbiorowiska kwiatowe przesuwają, zrozumienie tych subtelnych dynamik chemicznych staje się coraz ważniejsze.

Nowe spojrzenie na starożytną relację

Relacja między alkoholem a zwierzętami jest znacznie starsza niż ludzkie browarnictwo. Fermentujące owoce i nektar są częścią ekosystemów od milionów lat, a wiele gatunków wydaje się, że wyewoluowało mechanizmy metaboliczne, aby radzić sobie z ekspozycją. Odkrycia z Berkeley sugerują, że dla zwierząt żywiących się nektarem alkohol nie jest okazjonalnym wypadkiem – jest rutynową częścią każdego posiłku.

„Biologia porównawcza spożycia etanolu zasługuje na dalsze badania” – powiedział Dudley. Jego zespół, finansowany przez National Science Foundation, rozszerza obecnie badania nad rolą alkoholu w diecie zwierząt w regionach tropikalnych, gdzie różnorodność nektaru – i fermentacja – mogą być jeszcze większe.