Dziwidło olbrzymie: odrażający odór, nieco makabryczny wygląd i osobliwe zwyczaje. Dlaczego ten kwiat jest tak wyjątkowy?

Rozkwit dziwadła olbrzymiego Amorphophallus titanum to widowisko niepodobne do żadnego innego w świecie roślin. Pojedyncza kremowa kolba, przypominająca gnijący palec pogrzebanego olbrzyma, przebija się przez ziemię i dorasta do wysokości nawet ponad trzech metrów. Masywna pochwa kwiatostanowa tworzy wokół tego „palca” krwistoczerwoną „pelerynę”. Powietrze wypełnia zapach rozkładającego się mięsa. A potem – po około 36 godzinach – spektakl dobiega końca. Zanim powtórzy się ponownie, może minąć siedem lat, a nawet więcej.

Ze swoim odrażającym odorem, obcym wyglądem i osobliwymi zwyczajami dziwidło budzi jednocześnie fascynację i obrzydzenie. Ogrody botaniczne, arboreta i szkółki na całym świecie pozostają w gotowości, by ogłosić wiadomość o zakwitnięciu swojego egzemplarza.* Nie wiedzą dokładnie, kiedy to nastąpi – dziwidło nie stosuje się do niczyjego harmonogramu poza własnym – ale muszą być gotowe: gatunek ten często przyciąga do instytucji botanicznych więcej odwiedzających niż jakakolwiek inna roślina w ich kolekcjach.

Nie tylko zwykli śmiertelnicy uważają tę roślinę za fascynującą. Zainteresowanie naukowców tym „monstrum” sięga co najmniej końca XIX wieku, kiedy to włoscy botanicy po raz pierwszy formalnie opisali ten gatunek, endemiczny dla lasów deszczowych zachodniej Sumatry. Od tego czasu badacze nieprzerwanie go analizują.

W swoich badaniach jako biolog ewolucyjny roślin zajmuję się zupełnie inną grupą – paprociami. Mimo to dziwidło mnie przyciąga, ponieważ jego zestaw cech sugeruje wyjątkowo interesującą historię ewolucyjną. Najnowsze badania rzuciły światło na to, jak roślina ta nabyła swoich osobliwych właściwości. Wyniki nie tylko wyjaśniają, dlaczego tak, a nie inaczej, wygląda i funkcjonuje, lecz także dostarczają fascynujących przykładów mało znanych czynników, które mogą znacząco wpływać na przebieg ewolucji. Krótko mówiąc, dziwidło może nas wiele o ewolucji nauczyć.

Aby docenić tę roślinę, trzeba zrozumieć jej budowę. Przez większość czasu – gdy nie kwitnie – składa się zasadniczo z ogromnego, bulwiastego pędu znajdującego się pod ziemią, który magazynuje energię w postaci skrobi, oraz pojedynczego, olbrzymiego liścia wyrastającego nad powierzchnię i przypominającego niewielkie drzewo. Liść utrzymuje się przez około rok, wytwarzając pokarm dzięki fotosyntezie i przekazując go do bulwy. Gdy obumiera, bulwa na kilka miesięcy przechodzi w stan spoczynku, po czym wypuszcza kolejny liść, by ponownie przekształcać światło słoneczne w energię.

Kiedy bulwa osiągnie wystarczające rozmiary, by podjąć się bardziej wymagającego zadania, roślina może zakwitnąć – co często następuje dopiero po około 10 latach. Zamiast liścia wytwarza wtedy kwiatostan. Składa się on z dwóch głównych części: przypominającej palec kolby (spadix) oraz otaczającej ją pochwy (spatha). Budową przypomina choćby kwiatostan popularnej rośliny doniczkowej – skrzydłokwiatu – tyle że w gigantycznej skali.

Laicy często uważają kolbę i pochwę za kwiat rośliny. W rzeczywistości prawdziwe kwiaty to maleńkie struktury znajdujące się u podstawy kolby – tak zredukowane, że pozbawione typowych organów, takich jak płatki czy działki kielicha. Są rozdzielnopłciowe: kwiaty męskie wytwarzające pyłek znajdują się wyżej na kolbie, a kwiaty żeńskie, produkujące nasiona – niżej. Kwiaty męskie mają jedynie kilka organów produkujących pyłek, natomiast kwiaty żeńskie wytwarzają pojedynczy, drobny owoc. Oba typy kwiatów są zredukowane do absolutnego minimum.

Dziwidło jest niezwykłym przykładem mimikry ewolucyjnej. Większość znanych nam roślin kwiatowych ma barwne i przyjemnie pachnące kwiaty, które przyciągają takie zapylacze, jak pszczoły, motyle czy ptaki. Ta roślina natomiast przyjęła zupełnie inną strategię. Wyewoluowała tak, by wyglądać i pachnieć jak rozkładające się mięso, dzięki czemu przyciąga inny zestaw zapylaczy – owady żywiące się padliną, jak muchy i chrząszcze. Pochwa i kolba mają fałdy, bruzdy, guzki i przebarwienia uderzająco podobne do tych widocznych na powierzchni gnijącego mięsa. Zapach jest dopełnieniem obrazu.

Podobnie jak wiele innych gatunków z rodzaju Amorphophallus, roślina ta wytwarza specyficzne związki siarki, które naśladują woń rozkładu. G. Eric Schaller z Dartmouth College wraz ze współpracownikami niedawno zidentyfikował wcześniej nieznany składnik tego odoru – trafnie nazwany putrescyną (z łac. putresco – gnić). Substancja ta, w formie chemicznie identycznej z tą występującą w kwiecie, odpowiada również za smród gnijącego mięsa. Zarówno w przypadku dziwidła, jak i padliny, powstaje ona w wyniku rozpadu określonych aminokwasów – podstawowych składników białek.

Niezależne wytworzenie przez dziwidło niektórych dokładnie tych samych związków chemicznych, które występują w gnijącym mięsie, jest zjawiskiem niezwykłym. W większości przypadków mimikry w świecie przyrody naśladowca nie jest idealną kopią oryginału. Weźmy na przykład pająki naśladujące mrówki – grupę pająków, które, jak sama nazwa wskazuje, „przebierają się” za mrówki. Jak wszystkie pająki, mają one osiem odnóży. Mrówki natomiast mają tylko sześć i dwa czułki. W ramach kamuflażu pająki unoszą dwie przednie nogi i poruszają nimi tak, by sprawiać wrażenie, że mają budowę ciała przypominającą mrówkę. Ewolucja nie tworzy z niczego – raczej modyfikuje to, czym już dysponuje. W przypadku dziwidła te „poprawki” doprowadziły akurat do niemal identycznego efektu końcowego.

Kolejna niezwykła ewolucyjna innowacja sprawia, że cuchnący zapach rozchodzi się na dużą odległość, przyciągając jak najwięcej zapylaczy. Wiele roślin zapylanych przez owady żywiące się padliną wykształciło mechanizmy wytwarzania ciepła, które, unosząc się ku górze, przenosi zapach i rozprowadza w otoczeniu. Dziwidło wykorzystuje w tym celu szczególnie fascynujący mechanizm, który odkrył G. Eric Schaller i jego współpracownicy.

Roślina przekształca skrobię zgromadzoną w dużym podziemnym pędzie w prostszy cukier. Następnie cukier ten jest transportowany ku górze przez kolbę i trafia do mitochondriów, gdzie ulega metabolizmowi. Zazwyczaj, gdy cukier jest metabolizowany w mitochondriach, pozyskana energia jest wykorzystywana do zasilania procesów komórkowych. W tym przypadku jednak dziwidło zamiast magazynować energię, uwalnia ją w postaci ciepła. W trakcie tego procesu kolba może nagrzać się nawet do temperatury około 11°C wyższej od temperatury otoczenia.

Zwykle taka utrata energii byłaby dla rośliny katastrofalna – oznaczałaby marnowanie cennych zasobów. Tutaj jednak ciepło pomaga rozprzestrzeniać zapach, przyciągając więcej owadów i zwiększając szanse zapylenia.

Siła emisji zapachu jest wręcz zdumiewająca. Rose Rossell, doktorantka z Colorado State University, wraz ze współpracownikami zmierzyła skład chemiczny gazów emitowanych przez dziwidło w szklarni podczas jego kwitnienia w 2024 roku. Okazało się, że tempo emisji związków siarki było porównywalne z tym obserwowanym na wysypiskach śmieci. Jednak mimo swojej intensywności zapach nie jest niezniszczalny. Badacze ustalili, że zanieczyszczone powietrze może osłabiać „chmury zapachowe”, a nawet zmieniać chemiczny profil woni. Teoretycznie takie efekty mogą zmniejszać liczbę zapylaczy odwiedzających rośliny w lasach deszczowych, co jest niepokojące, ponieważ gatunek ten jest zagrożony – szacuje się, że w naturze pozostało mniej niż 1000 osobników.

Dziwidło jest najbardziej znane ze swojego trochę makabrycznego wyglądu i zapachu. Jednak poza niezwykłym kwitnieniem i odrażającą wonią ma jeszcze jedną fascynującą cechę – która pozwala podejrzeć mechanizmy działania ewolucji.

Jako biolog ewolucyjny roślin uważam, że najbardziej intrygująca w tym gatunku jest rozbieżność rozmiarów jego struktur. Dziwidło może wiele nauczyć nas o tym, co jest jednym z kluczowych zagadnień moich badań: jak wzrost i rozwój organizmu wiążą się z jego trajektorią ewolucyjną.

Biolodzy ewolucyjni od dawna próbują zidentyfikować wzorce zmian rozmiaru organizmów w czasie. Literatura naukowa obfituje w dyskusje na temat takich zasad, jak reguła Cope’a, według której linie ewolucyjne zwierząt mają tendencję do zwiększania rozmiarów ciała, czy reguła wyspowa, zgodnie z którą gatunki kolonizujące wyspy zmieniają rozmiary – duże stają się mniejsze, a małe większe. Dziwidło wykazuje pod tym względem osobliwą dwoistość. Podczas gdy struktura kwiatostanu osiągnęła gigantyczne rozmiary, same kwiaty uległy silnemu zredukowaniu.

Współwystępowanie tych dwóch trajektorii ewolucyjnych – gigantyzmu i karłowatości – w jednym organizmie rodzi cały szereg pytań. Dlaczego kwiatostan jest tak ogromny? Dlaczego poszczególne kwiaty są tak małe? Co pojawiło się wcześniej: powiększenie kwiatostanu czy zmniejszenie kwiatów? Jakie procesy ewolucyjne umożliwiły te zmiany?

Charles Davis z Harvard University i jego współpracownicy odkryli, że bardzo duże kwiatostany i kwiaty ewoluowały wielokrotnie, najczęściej u gatunków zapylanych przez owady żywiące się padliną. Badacze postulują, że duże kwiaty są przystosowaniem do tych zapylaczy – emitują więcej zapachu i skłaniają więcej owadów do pozostawania w ich ciepłych „komorach”, gdzie nie grożą im drapieżniki. Co więcej, ponieważ owady wybierają duże kawałki padliny jako miejsca składania jaj – zapewne dlatego, że oferują one więcej pożywienia dla rozwijających się larw – mogą też preferować większe kwiatostany roślin udających rozkładające się mięso. A przyciągnięcie większej liczby zapylaczy zwiększa szanse reprodukcyjne rośliny.

Jeśli jednak preferencje zapylaczy napędzają ewolucję ekstremalnych rozmiarów dziwidła, dlaczego jego właściwe kwiaty są tak mikroskopijne? Skoro dobór sprzyjał większym „kwiatom” (w sensie całego kwiatostanu), dlaczego Amorphophallus ewoluował w kierunku gigantyzmu kwiatostanu, a nie pojedynczych kwiatów?

Zanim spróbujemy rozwiązać tę zagadkę, musimy ustalić kolejność pojawienia się tych cech: która z nich wyewoluowała jako pierwsza? To klasyczne pytanie w stylu „co było pierwsze – kura czy jajko” – i tak, jak w przypadku tego paradoksu, odpowiedź tkwi w drzewie ewolucyjnym. Weźmy jako przykład prawdziwe kury. Jeśli spojrzymy na ptaki i ich najbliższych krewnych – krokodyle, żółwie, węże i jaszczurki – zobaczymy, że z nielicznymi wyjątkami gatunki te składają jaja. Możemy więc wnioskować, że ich wspólny przodek również składał jaja. A zatem jajko było pierwsze.

A co z drobnymi kwiatami i ogromnymi kwiatostanami u Amorphophallus titanum? Jeśli spojrzymy na drzewo filogenetyczne tej rośliny, zauważymy, że wszyscy przedstawiciele jej rodziny, obrazkowatych Araceae, mają małe kwiaty. Podobnie wiele gatunków z innych rodzin w obrębie rzędu Alismatales oraz pokrewnych rzędów, takich jak tatarakowce (Acorales), Petrosaviales czy niektórzy przedstawiciele pochrzynowców (Dioscoreales). Aby znaleźć całe linie ewolucyjne o dużych kwiatach, musimy sięgnąć kilka gałęzi dalej – poza rząd żabieńcowatych (Alismatales) do rzędu liliowców (Liliales). Ten wzorzec wskazuje, że w linii ewolucyjnej dziwidła najpierw pojawiły się małe kwiaty, a dopiero później ogromny kwiatostan.

Obecność tych drobnych kwiatów u przodków mogła zdeterminować kierunek ewolucji rośliny. Todd Barkman z Western Michigan University wraz z zespołem badał tempo ewolucji rozmiaru kwiatów. Odkryli, że linie ewolucyjne, których przodkowie mieli duże kwiaty, wykazują szybsze tempo zmian ich wielkości niż linie wywodzące się od form o małych kwiatach. Innymi słowy – duże kwiaty sprzyjają powstawaniu jeszcze większych. To właśnie, zdaniem badaczy, zaszło w rodzaju bukietnicowatych (Rafflesia) – roślin pasożytniczych z Azji Południowo-Wschodniej, które mają największe pojedyncze kwiaty na świecie, osiągające rozmiary piłki plażowej.

Natomiast u dziwidła i jego bliskich krewnych kwiaty są małe, więc tempo ich powiększania również jest niskie. W obliczu presji selekcyjnej ze strony zapylaczy „padlinowych” na większe „kwiaty”, bardziej prawdopodobne jest powstawanie wariantów o większym kwiatostanie niż takich, które mają większe pojedyncze kwiaty.

Gdy roślina zacznie podążać ścieżką powiększania kwiatostanu, zamiast pojedynczego kwiatu, pojawia się efekt swoistej „zapadki”: duże kwiatostany prowadzą do jeszcze większych, a alternatywna ścieżka ewolucyjna – powiększanie pojedynczych kwiatów – staje się coraz mniej prawdopodobna.

Potwierdza to fakt, że u roślin nienależących do rodziny dziwidła, takich jak słoneczniki, figowce czy palmy, gigantyczne kwiatostany również składają się z maleńkich kwiatów. Na przykład palma wachlarzowiec właściwy Corypha umbraculifera ma kwiatostan o długości nawet 8 m – najdłuższy na świecie – który może zawierać aż 25 mln drobnych, złocistych kwiatów.

Wniosek jest taki, że to, gdzie działa selekcja w organizmie, zależy od historii danej linii ewolucyjnej. Czy przodkowie rośliny mieli małe kwiaty zebrane w kwiatostany, czy pojedyncze duże kwiaty? W pierwszym przypadku selekcja mogła sprzyjać powiększaniu kwiatostanów – jak u Amorphophallus; w drugim – powiększaniu pojedynczych kwiatów, jak u bukietnicowatych.

Dziwidło olbrzymie doskonale pokazuje znaczenie tych historycznych uwarunkowań. Jest bez wątpienia spektakularne. Ale kryje się w nim znacznie więcej, niż widać – lub czuć. Następnym razem, gdy zakwitnie gdzieś w pobliżu, warto dołączyć do tłumu obserwatorów, by zobaczyć je w pełnej okazałości i zastanowić się nad jego ewolucją, co pomoże zrozumieć jedną z najdziwniejszych roślin świata.

***

* W Polsce dziwidło olbrzymie zakwitło trzy razy – dwukrotnie w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Warszawskiego (w czerwcu 2021, w sierpniu 2025) oraz ostatnio w czerwcu 2026 roku w Ogrodzie Botanicznym Uniwersytetu Wrocławskiego.