Tai, ko nematome „plika akimi“: švytintys sakai ir gintarai

Spygliuočiai augalai turi išvystę puikią antiseptinę apsaugos sistemą, kuri apsaugo visas augalo dalis. Ši sistema yra susijusi su daugybe vertikalių ir horizontalių kanalėlių, kuriuose saugomi sakai. Skaidri, bespalvė ar gelsvos spalvos lipni, terpentino kvapo, skysta arba pusiau skysta (tirštėjanti ir kietėjanti ore) spygliuočių medžių derva į išorę išsiveržia tik pažeidus augalą. 

Kai kurių pušinių šeimos augalų medienoje yra ištisa sakotakių sistema: vertikalūs sakotakiai praeina išilgai kamieno, horizontalūs – skersai kamieno per šerdies spindulius ir susijungia su vertikaliais. Sakotakiai yra tuščiaviduriai kanalėliai, ant kurių sienelių yra susikaupę sakų lašeliai. Sakų „tekėjimas“ nėra paprastas procesas, nes sakai yra klampi ir lipni medžiaga, todėl ją judėti priverčia tik didelis slėgis sakotakiuose. 

Pertręšus augalą, užkemšami sakotakiai 

Ne visų spygliuočių medienoje yra sakotakių. Pušų, eglių medienoje jie puikiai matomi. Kėniai, kukmedžiai, kadagiai, tujos, puskiparisiai medienoje sakotakių neturi, bet jie yra išsidėstę žievėje bei spygliuose. Įdomu tai, kad sakotakiai gali užsikimšti ir augalą pertręšus azoto trąšomis. Nustatyta, kad pertręšus paprastąsias pušis išveša sakotakių epitelinės ląstelės, jos išsigimsta, tampa mažiau gyvybingos, gaminama daugiau sakų ir galiausiai sakotakiai užsikemša. 

Sakų sudėtis priklauso nuo medžio rūšies bei augavietės. Deguoninėje aplinkoje sakai kietėja ir susidaro trapūs, sausi kietsakiai. Iš jų per labai ilgą laikotarpį gali susiformuoti fosilinė derva – gintaras (natūraliai šiam procesui reikia šimtų milijonų metų). Iš sakų, juos perdirbant karštais vandens garais, gaunama kanifolija (kieta gamtinė derva). Sakai pasižymi įvairiais kvapais ir skoniais, kurie priklausomai nuo rūšies savybių arba pritraukia, arba atbaido vabzdžius. 

Ar gali lapuočiai „gaminti“ gintarą? 

Internete galima rasti informacijos, neva kai kurie lapuočiai medžiai taip pat gamina gintarą. Šis teiginys visgi yra klaidinantis. Lapuočiai medžiai gali gaminti ne sakus, o kitokias lipnias dervas, kurios labai panašios į sakus. Dervos susideda iš dervų rūgščių ir jų esterių, alkoholių, rezinolių, monohidroksilių fenolių. Iš lapuočių dervų niekada nesusidarys tikras gintaras, tačiau iš jų dervų gali susiformuoti labai panaši medžiaga – kopalas. Kopalo spalva gali būti nuo geltonos iki rudos. 

Derviniais augalais galima vadinti tokius augalus, kurie sekretuoja dervas. Spygliuočiai, sekretuojantys sakus, taip pat priskiriami derviniams augalams. Dervose yra antiseptinių medžiagų, kurios saugo augalą nuo parazitinių grybų, mikroorganizmų. Nors dauguma dervinių augalų paplitę tropinio ir subtropinio klimato juostose, Lietuvoje jų taip pat yra nemažai. Pavyzdžiui, dažnai galima pamatyti ištekėjusias vyšnių (paragavus, ji saldi) ir slyvų dervas, vertingų dervų turi beržai, alksniai, gluosniai ir kt. Dervų turi ne tik sumedėję augalai, jos kaupiasi salieriniuose, asiūkliniuose, baliniame ajere, dirvoniniame dobile, miškinėje notroje, paprastojoje saulėgražoje, apyniuose ir daugelyje kitų žolinių augalų. 

Švytėjimo spalva priklauso nuo sudėties 

Baltijos regiono gintaras susiformavo apie 50 mln. m. (eoceno epochos metu) iš tam tikros pušų rūšies, kuri jau išnykusi (mokslininkai pavadino ją Pinus succinifera), ir vadinamas sukcinitu. Tačiau yra mokslininkų, manančių, kad pagal gintaro cheminę sudėtį, Baltijos regiono gintaras gali būti susidaręs iš araukarijinių, kiparisinių ir kukmedinių šeimų augalų atstovų. Sukcinito sudėtyje yra 3–8 procentai gintaro rūgšties, tai yra gana daug palyginus su gintarais, randamais kituose pasaulio regionuose. Baltijos gintaras, apšvietus UV, švyti įvairiais geltonais atspalviais. Tuo tarpu skaidrus nuo geltonos iki rudai oranžinės spalvos Šveicarijos gintaras  yra ypatingas ir tuo, kad apšvietus ultravioletine šviesa, jis švyti mėlyna arba balta spalva. Gintaro kolekcininkas K. Mizgiris mano, kad mėlyną švytėjimą skleidžia visi gintarai, kurie susiformavo uolienose, nes veikiamos karščio ir slėgdamos sakus jos pakeičia gintaro sudėtį. 

Klastotę atskirs tik ekspertai

Iš Meksikoje ir centrinėje Amerikoje augančių lapuočio medžio Bursera bipinnata dervų susiformavo glesitas, labai panaši į gintarą medžiaga, bei lapuočio Protium copal (Burseraceae šeima), vadinamo kopalo medžiu, dervų susidarė kvapnus sukietėjęs kopalas (šiek tiek minkštesnis už gintarą), kuris naudojamas smilkalams gaminti. Kopalo spalva įvairuoja nuo balkšvai gelsvos, geltonos iki rudos. Pasaulyje šios medžiagos gavyba ir naudojimas mažėja, nes jį pakeičia sintetinės dervos. Gintaro lydymosi temperatūra  yra 375 oC, o kopalo – nuo 180 iki 360 °C. Jie abu sūriame vandenyje neskęsta (plūduriuoja). Be kopalo ir gintaro kiti fosiliniai sakai: gedanitas (kildinamas iš jau išnykusios pušies, panašios į veimutinę pušį), krancitas, bekeritas, stantenitas, glesitas, šraufitas ir kiti. 

Šiais laikais pažangios technologijos geba iš pigesnio kopalo pagaminti brangų gintarą, kurį atskirti gali tik ekspertai. Tai galima pasiekti autoklavuojant prie didelio slėgio. 

Vienus atbaido, kitus – pritraukia 

Be ryškių kvapų ir skonių, sakai pasižymi ir švytėjimo ultravioletinėje šviesoje savybėmis. Sakų švytėjimas yra signalas tą švytėjimą matantiems vabzdžiams. Švytinčios žaizdotos augalo vietos ar jautrūs pumpurai apsaugoti sakais – tai dar viena augalų priemonė kovoti su juos puolančiais vabzdžiais, parodant, kad „šviečiančios“ dalys neskanios ir greičiausiai net nuodingos. Bet vabzdžių pasaulyje taip pat yra smalsuolių, kuriuos švytėjimai ne atbaido, o pritraukia. 

Sakai dažniausiai sudaryti iš įvairių terpenų. Būtent dėl terpenų sakai yra toksiški juos atakuojantiems vabzdžiams ir patogeniniams grybams, bet taip pat gana ryškiai fluorescuoja 450–610 nm ilgio banga (nuo mėlynos, iki žalios ir geltonos, net iki oranžinės spalvos). Terpenoidai – pagrindiniai sakų komponentai – fluorescuoja mėlynai žalia spalva. 

Geltona spalva švyti sibirinio kėnio sakai, išskirti iš spyglių ir kankorėžių. Įdomu tai, kad skiriasi švytėjimo spalva (nuo žalsvai gelsvos iki geltonos spalvos), kol sakai yra sakotakiuose ir jau išskirti į deguoninę aplinką, taip pat skiriasi sakų, išskirtų iš spyglių ir kankorėžių spalva (tai reiškia, kad šiek tiek skiriasi jų cheminė sudėtis, o deguoninėje aplinkoje ji dar labiau pakinta). 

Sakų cheminė sudėtis yra sudėtinga, todėl vienareiškmiai pasakyti, kuri medžiaga nulemia švytėjimą beveik neįmanoma. Žinoma, kad iš UV šviesoje švytinčių medžiagų sakuose gali būti: dihidrokvercetinas, mentonas, bornilio acetatas, α ir β pinenas, borneolis, kamparas, tujonas ir kiti. Retai, jei sakų sudėtyje yra azuleno, gali būti ir raudono atspalvio švytėjimas. 

Atsitiktinumai leidžia tyrinėti giliau 

VDU Botanikos sode atsitiktinai pastebėta, kad apšvietus ultravioletiniu (UV) žibintuvėliu kiparisinių šeimos augalų šakučių apatinę dalį, kai kur matosi ryškus melsvos spalvos sakotakių švytėjimas. Ši savybė labai sudomino, nes pastebėta, kad toks ryškus švytėjimas buvo būdingas tik vienai rūšiai – lausono puskiparisiui (Chamaecyparis lawsoniana). Norint patyrinėti šią savybę, buvo stebėta 16 skirtingų kiparisinių šeimos (Thuja, Thujopsis, Chamaecyparis, Juniperus, Microbiota ir Cryptomeria genčių) augalų rūšių ir 29 veislių. Iš visų tirtų augalų tik lausono puskiparisio šakučių sakotakiai ryškiai švytėjo šviesiai mėlyna spalva. 

Apšvietus UV, labai gerai matyti, kaip žiemos metu pušys apsaugoja savo pumpurus sakais (šie švyti). Buvo įdomu patyrinėti, ar tai būdinga ne tik paprastajai pušiai, bet ir kitoms pušų rūšims. VDU Botanikos sode stebėti kalninės, juodosios, korėjinės, Armando, balkaninės, geltonosios, kūginės ir melsvosios pušies pumpurai. Visų šių rūšių pušys savo pumpurus apsaugo sakais, vienos jų išskiria sakų gausiau, kitos mažiau, o UV šviesoje šie sakai švyti nuo balsvai melsvos, žalsvai melsvos iki geltonos (balkaninės pušies) spalvos. 

Perskaičius šį tekstą, tikriausiai ne vieną smalsumas ves patikrinti savo gintarinius papuošalus, ar jie tikrai švyti. Belieka pasinaudoti  UV žibintuvėliu, tik svarbu nepamiršti, kad negalima tiesiai žiūrėti į UV šviesos šaltinį (reikia žiūrėti tik į apšviestą objektą), nes tai kenkia akims. Naktį vaikštant pajūriu, šis žibintuvėlis pravers ir gintaraujant.