Teško je ostati inertan na svijet orhideja. Jarke boje, preljevi ljubičastih i ružičastih tonova kao da su litografije Toulouse-Lautreca, neobični cvjetovi, više nalik na ptice i insekte nego na ono što smo navikli zvati cvijetom, rijetke biljke koje traže mnogo pažnje, pravi dragulji botanike – sve to nas tjera da ih nastavimo praktično obožavati, nakon što nam jednom ukradu pažnju.

Ipak, orhideje nisu nimalo rijetke biljke – ima ih praktično svugdje, postoji oko 25 000 vrsta unutar porodice Orchidaceae, a to predstavlja oko 8% svih viših (vaskularnih) biljaka. Prema Domčevom ključu, u našem regionu se može naći oko 60 vrsta samoniklih orhideja, uglavnom rodovi Orchys, Gymnadenia, Platanthera i Ophrys.

Ophrys

Orhideje su uspjele opčarati i zavesti jednog od najvećih prirodnjaka svih vremena, i to do te mjere da im je on posvetio knjigu. Nakon što je napisao i izdao Porijeklo vrsta 1859., Charles Darwin je iduću knjigu posvetio orhidejama. Oplodnja orhideja naziv je Darwinove knjige iz 1862. Ova knjiga predstavlja proširenje teorije prirodne selekcije odabranim primjerima iz svijeta botanike koji bilježe specifičnu vezu između kukaca-polinatora i niza različitih orhideja.

Darwina je očigledno nerviralo to što ljepotu cvjeta orhideja kreacionisti uzimaju kao primjer mudrosti i visokog smisla za estetsko Tvorca. Neke vrste orhideja  iz roda Catasetum koje nastanjuju područje Južne Amerike imaju različite cvjetove unutar iste vrste – neobičnost koja je sve do Darwina zbunjivala botaničare pa su te biljke svrstavali u različite vrste.

U Oplodnji orhideja Darwin je razriješio tu zagonetku. I ne samo to – prije Darwina vladalo je mišljenje kako su cvjetovi biljaka stvoreni samo da budu lijepi, bez nekakve posebne uloge. Reći da su cvjetovi spolni organi biljaka bilo je skoro skaredno i bogohulno. Darwin je na preporuku prijatelja počeo čitati jednu knjigu, nikada prevedenu na engleski ,koja se zvala Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Berfruchtung der Blumen iz 1793. Christiana Konrada Sprengela, gdje je prvi put introducirana ideja da cvjetovi nisu tu samo da bi lijepo izgledali.
Međutim, u Darwinovo doba nije bilo sofisticiranih metoda utvrđivanja filogenetskih veza među različitim sistematskim kategorijama – rodovima i vrstama – unutar jedne grupe, tako da se nisu ni mogli utvrditi putevi evoluiranja različitih vrsta unutar porodice orhideja, kao ni njihove međusobne veze.

 

 

2015. u časopisu Proceedings of the Royal Society B , izašao je rad koji  koji predstavlja do sada najpotpunije “porodično stablo” porodice orhideja. Ova studija je koristila novu metodu sekvencioniranja gena i naučnici su analizirali 75 gena u hloroplastima orhideja. Hloroplasti kod biljaka su stanične organele u kojima se vrši proces fotosinteze, a za razliku od ostalih staničnih organela, imaju svoju vlastitu DNK. Tu osobinu posjedovanje DNK tj. gena imaju još jedino mitohondriji, jer su i hloroplasti i mitohondriji nastali endosimbiozom, od nekih prabakterija koje su se upustile u avanturu simbiotskog odnosa sa nekom drugom stanicom. Ono što je bitno jeste to da je DNK u hloroplastima vrlo konzervativna, sporo se mijenja u evolutivnim procesima te zbog toga može pokazati neke udaljene odnose.

 

 

Naučnici su analizirali 75 gena iz hloroplasta 39 vrsta orhideja, a preko odabranih vrsta bile su zastupljene praktično sve veće grupe orhideja. Također, upoređivani su i hloroplastni geni iz 96 vrsta cvjetnica koje nisu orhideje, ali su im vrlo bliske te je u studiji proučavano i 17 fosilnih ostataka praorhideja i drugih cvjetnica.

Utvrđeno je kako su se prve orhideje pojavile prije oko 112 miliona godina, a da su se glavne linije razdvojile prije 90 miliona godina. Onda, prije nekih 65-64 miliona godina, desila se glavna stvar u evoluciji ovih čudesnih biljaka – orhideje su razvile polinije, specijalne ljepljive “paketiće” polena koji se zalijepe cijeli za insekta koji oprašuje cvijet orhideje. Na taj način, nijedno zrnce polena ne nestane uludo, ništa se ne prospe u transportu – paketići se u cjelosti prenesu na idući cvijet.

 

Gospina papuča

Sa razvojem polinija, orhideje su počele razvijati i različite načine na koje su polinije pričvršćene za cvijet, te su se “paketići” priljepljivali različito na insekte. Neke orhideje “zapucaju” polinije insektu između očiju, te će kukac moći ovakvo zalijepljenim polinijama oprašiti samo cvijet čija anatomija odgovara – ako su polinije zalijepljene na nekom drugom mjestu na tijelu insekta do oprašivanje neće doći. Tu dolaze na red darvinovski sistemi izolacije – vrste se razdvajaju jer nije moguće da se međusobno oprašuju. Kod onih orhideja koje imaju polinije, stopa po kojoj se odvija specijacija (proces stvaranja novih vrsta) je za 5.1% viša nego kod vrsta koje nemaju polinije.

Prije 35 miliona godina neke orhideje su odlučile da život na tlu nije dovoljno dobar za njih, pa su se preselile na drveće, postale epifite.
Taj događaj je potakao novi talas specijacije – korijenje epifitnih vrsta je izloženo zraku, te su orhideje morala usvojiti jedan drugi mehanizam fotosinteze, karakterističan za sukulente i spasiti se od pogubnog isparavanja dragocjene vode. I ne samo to – naučile su preživljavati isključivo od vlage iz magle i kiše. Neke vrste – kultivari koje možemo kupiti u rasadnicima – imaju mesnate listove koji su upravo odraz ove evolutivne prilagodbe životu na drveću u tropskim krajevima.

I, konačno – neke orhideje ne samo da su naselile drveće, nego drveće u visokim planinama kakve su Ande. Vrlo specifični uslovi života uslovili su nove prilagodbe i specijaciju .

Naučnici imaju namjeru nastaviti istraživati genome orhideja – ne samo DNK u hloroplastima, već i nuklearnu DNK jer podaci koje su dobili sekvencioniranjem plastidne DNK nisu dovoljni da se sazna više o  tome kako su orhideje razvijale različite i vrlo intrigantne, egzotične oblike cvjetova od kojih neki vrlo vjerno imitiraju kukce. Ovakve analize bi bacile više svjetla na ono što je oduševilo velikog Darwina.