Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Vědci vyřešili sto let starou botanickou záhadu

Zelený svět, jaký známe dnes, by nevznikl bez změn v uspořádání vodivých pletiv, které umožnily rostlinám vyšší vzrůst a rozšíření i mimo ta nejvlhčí prostředí.

Jak při kolonizaci pevniny rostlinám pomohly klíčový problém sucha překonat různé varianty tohoto uspořádání, ukázala mezinárodní studie vedená Martinem Boudou z Botanického ústavu AV ČR, která byla publikována v časopise Science.

Výsledky studie nejen odpovídají na 100 let starou botanickou záhadu, ale mohou mít také praktický dopad na šlechtění rostlin.

Smrtící embolie

Vodivá pletiva zajišťují mimo jiné zásobování nadzemních částí rostlin vodou. Pokud je rostlina vystavena suchu, šíří se vodivým pletivem embolie – vzduchové bubliny, které tok vody nevratně přeruší a navozují smrtící vysychání.

Podle vědců z Botanického ústavu první suchozemské rostliny, které se z vody dostaly na břeh, byly velmi malého vzrůstu a přežívaly jen v bezprostřední blízkosti vody.

Asi před 400 miliony let se ale jejich vzrůst začal zvyšovat, vznikaly rozmanitější formy a zároveň začaly osidlovat sušší stanoviště.

„Zaujalo nás, že zatímco první cévnaté rostliny soustředily svá vodivá pletiva ve válci uprostřed stonku, skoro žádné žijící rostliny si toto uspořádání neudržely.

Tento zdánlivě bezvýznamný fakt nám poskytl klíč k rozluštění celé této kapitoly evoluce,“ říká vedoucí autor studie, Martin Bouda z Oddělení populační ekologie Botanického ústavu.

Umělecké znázornění krajiny před 400 miliony let, v době kdy rostliny začaly diverzifikovat uspořádání svých vodivých pletiv, zvyšovat svůj celkový vzrůst a šířit se krajinou od zdrojů vody. Zdroj: Julian Kiely
Umělecké znázornění krajiny před 400 miliony let, v době kdy rostliny začaly diverzifikovat uspořádání svých vodivých pletiv, zvyšovat svůj celkový vzrůst a šířit se krajinou od zdrojů vody. Zdroj: Julian Kiely

Úzká vlákna jsou lepší

Z nového objevu vyplývá, že původní válcovité uspořádání vodivých pletiv ve středu stonku se stává s přibývající velikostí rostliny, a tedy tloušťkou vodivého válce, k šíření embolie náchylnější.

S větším množstvím vodivých drah je totiž ve válci i více cest, které umožňují nežádoucí šíření embolie.

Šíření embolie mezi cévicemi vodivých pletiv dvou odlišných uspořádání. V obou případech embolie překonává přibližně 50 % stěn mezi sousedními cévicemi. Rozdílný výsledek je dán pouze tvarem: rostlina vlevo usychá, ta vpravo žije.
Šíření embolie mezi cévicemi vodivých pletiv dvou odlišných uspořádání. V obou případech embolie překonává přibližně 50 % stěn mezi sousedními cévicemi. Rozdílný výsledek je dán pouze tvarem: rostlina vlevo usychá, ta vpravo žije.

„Zjistili jsme, že období sucha přežívají spíše rostliny, jejichž vodivá pletiva jsou uspořádána do úzkých vláken. Pokud jsou cévice shluklé pohromadě, poskytují jejich stěny četná spojení a tedy spoustu nezávislých příležitostí pro šíření embolie,“ dodává Martin Bouda.

V úzkém vlákně jsou cévice seřazeny jedna za druhou, takže embolie musí překonávat každou jednotlivou stěnu mezi nimi. Je tedy mnohem vyšší pravděpodobnost, že se někde zastaví a rostlina přežije.

Tenkrát před 400 miliony lety

Martin Bouda ve spolupráci s Craigem Brodersenem z Yaleovy Univerzity a dalšími americkými vědci zkoumal uspořádání vodivých pletiv žijících a vyhynulých rostlin reprezentujících více než 400 milionů let evoluce.

Ze zkamenělin zjistili, že s adaptací vlákna začaly rostliny krátce poté, co se na pevnině vyskytly větší druhy, a diverzita uspořádání vodivých pletiv přetrvává dodnes.

Simulacemi šíření embolie uvnitř existujících i idealizovaných vodivých pletiv tým potvrdil, že nebezpečí uschnutí se rostlina vyhýbá díky užším a komplexnějším tvarům těchto struktur.

Inovace vodivých pletiv pak byly jedním z faktorů umožňujících liniím stále větších rostlin se šířit dál od zdrojů vody.

Lepší vyšlechtěné rostliny

Nové poznatky mohou mít praktický dopad např. na šlechtění plodin odolných vůči suchu. Vyšších výnosů bylo u mnoha plodin dosaženo za cenu souběžného snížení jejich odolnosti.

V podmínkách měnícího se klimatu však může odolnost vůči suchu být stejně důležitá jako výnos.

Pro zajištění potravinové bezpečnosti v rámci klimatické adaptace bude tak dost možná šlechtitelský výzkum muset dbát na vhodné uspořádání vodivých pletiv.

„Když teď lépe rozumíme tomu, jak jsou vodivá pletiva uspořádána a jak to ovlivňuje schopnost rostliny snášet sucho, můžeme na to uspořádání zacílit šlechtitelské programy.

To znamená, můžeme se pokusit vytvořit lepší cévní systém rostlin,“ uvádí prof. Brodersen.

Zkamenělý kmen stromové kapradiny Dernbachia brasiliensis z Permu (před 250-300 miliony let). Vodivé pletivo zvýrazněné modře. Foto: Ludwig Luthardt, Museum für Naturkunde, Berlin.
Zkamenělý kmen stromové kapradiny Dernbachia brasiliensis z Permu (před 250-300 miliony let). Vodivé pletivo zvýrazněné modře. Foto: Ludwig Luthardt, Museum für Naturkunde, Berlin.

100 let stará záhada

Výzkum přináší také řešení sto let staré záhady v botanice. Už v roce 1920 ve své přednášce na setkání Královské společnosti v Edinburghu ukázal její prezident F. O. Bower, že komplexita uspořádání vodivých pletiv je vázána především na velikost stonku.

Neměl ale pro svá pozorování uspokojivé vysvětlení. Navzdory živé vědecké debatě trvající sto let se otázku podařilo objasnit až teď. K napájení větší rostliny se silnějším stonkem vodou je samozřejmě třeba více vodivých drah.

Chce-li rostlina odolat suchu, musí vzrůstající počet vodivých buněk uspořádat do stále komplexnějších tvarů, aby si pletivo na průřezu stonkem zachovalo úzký profil, zabraňující šíření embolie. Nový objev tak poskytuje i odpověď na Bowerovu záhadu.

Související články
Vědci z Botanického ústavu AV ČR, ve spolupráci s dalšími výzkumnými institucemi, odhalili původ mimořádné druhové bohatosti luk v rumunské Transylvánii, které patří mezi nejbohatší na světě. Výzkum, publikovaný v časopise The Holocene, ukázal, že zdrojem této rozmanitosti jsou světlé lesy z doby ledové, ve kterých se mohla vyskytovat řada druhů dnešních luk.   Druhově nejbohatší […]
Největší český výrobce letadel, společnost AERO Vodochody AEROSPACE, pojmenovala svůj nejmodernější cvičný letoun L-39 Skyfox. Název odkazuje na dlouholetou tradici úspěšných československých letounů, jako byly L-29 Delfín nebo L-39 Albatros, a zároveň vystihuje jedinečné vlastnosti nového cvičného stroje.   Aero letoun L-39 Skyfox produkuje v sériové výrobě a letos navíc slaví 105. výročí od založení. Za […]
Diabetes je závažné onemocnění, které neovlivňuje jen hladinu cukru v krvi, ale může způsobit i vážné poškození zraku. Diabetická retinopatie (poškození sítnice oka), jedna z nejčastějších komplikací cukrovky, patří k hlavním příčinám slepoty ve světě.   Avšak moderní technologie přinášejí naději, jak těmto komplikacím předejít. Nový diagnostický nástroj jménem Aireen, založený na umělé inteligenci, umožňuje rychlou […]
Mravenčí práce a 10 let výzkumu přivedly vědce z Harvardu a Googlu k průlomovému milníku pro neurovědu – detailní 3D mapě lidského mozku. Pochopitelně ne celého. I jeden milimetr krychlový má ale co říct o povaze jedné z nejsložitějších věcí, která ve vesmíru existuje.   I po letech soustavného snažení mají neurovědci stále jen mlhavou představu o […]
reklama
Historie
Znali husité jen spěch, hlad a modlení?
Husitský sněm rozhodl o dalším válečném podniku. Každý, kdo s kališníky sympatizuje, se má zapojit. Za ideály husitů tak bojují vznešení páni, nižší šlechticové, měšťané i chudáci. Zatímco dříve byla zemská hotovost svolávána na dobu určitou, se vznikem polních vojsk je tu rázem permanentní armáda.   Šlechta formuje jízdní oddíly těžkooděnců, ale jádrem husitských vojsk […]
Nejzáhadnější rytina všech dob: Lze Melancholii vůbec rozluštit?
Rok 1514 je v životě německého renesančního umělce Albrechta Dürera nesmírně krutý. Umírá mu jeho milovaná matka. „Smutek, který jsem kvůli ní cítil, se nedá ani popsat,“ zaznamenává si tehdy. A pak stvoří Melancholii I, mědiryt zhruba ve formátu A4, který dodnes mate historiky umění.   Podle znalce renesančních umělců Giorgia Vasariho (1511–1574) Dürerova Melancholie […]
Bohuslav Martinů strávil dětství na věži
V těsné blízkosti bytu duní ohlušující věžní zvony. Uloženo v zásuvce prádelníku si tu ale tiše a spokojeně pobrukuje malé dítě, kterému je předurčeno stát se jedním z největších českých hudebních skladatelů v dějinách.   Když 8. prosince 1890, právě ve svátek Panny Marie, vyzvánějí zvony na věži poličského kostela sv. Jakuba, nemohou obyvatelé města o 36 […]
Katedrálu zachránil potápěč
Anglie na počátku 20. století bije na poplach. Winchesterská katedrála, jeden z největších a nejslavnějších chrámů v zemi, se hroutí. Ve stavbě dlouhé 170 metrů s klenbou, tyčící se do výše 24 metrů, se objevují trhliny.   K vyboulenému zdivu se přidávají uvolněné a padající kameny a celá budova se naklání…„Základy v měkké zemi nejsou vybudovány dostatečně pevně,“ […]
Zajímavosti
Chrám, kde vládnou krysy
Indie jako by byla zvířatům zaslíbená. Nesmírné popularity si tu užívají v hinduismus posvátné krávy, kterým lidé nesmí zkřivit ani chlup. Ve státě Rádžastán zase chovají v úctě krysy!   Příběh chrámu, který je pojmenován po hinduistické bohyni Karni Matě, se začíná psát někdy mezi 14. a 16. stoletím. V té době je Karni Mata ještě smrtelnice […]
Hřbitov se zkříženým hnáty: Piráti najdou věčný klid u Madagaskaru!
Ostrov Svaté Marie platí za zapomenutý kout planety. Madagaskarská končina prožívá zlatý věk na přelomu 17. a 18. století, kdy se tamní zátoky stávají výtečným úkrytem pro piráty. Zřídí si tu dokonce i svůj vlastní hřbitov!   O ráji bukanýrů a korzárů se poprvé zmíní anglický pirát Adam Baldridge, který během roku 1691 zvedá kotvy […]
Vzkříšení pratura: Z vyhynulého zvířete se stane poklad
Toto mohutné zvíře s impozantními rohy je zobrazeno na pravěkých jeskynních malbách či petroglyfech a jeho podoba je otisknuta také ve figurkách z doby bronzové…Objevuje se na starověkých egyptských reliéfech a v náboženstvích starověkého Blízkého východu symbolizuje sexuální potenci, sílu i zdatnost.   Jeho rohy se používají jako součást obětních darů, trofeje i nádoby na […]
Hadice: Malíře inspiruje tragický požár!
I tak obyčejnou věc jako je hadice musí někdo vymyslet…Existuje sice historka, jak kolem roku 400 před naším letopočtem ve starém Řecku hasí zápalné šípy tak, že nasadí na vaky s vodou býčí střeva, a těmi pak „stříkají“, to se však nezdá příliš účinné ani pravděpodobné. Pro skutečný počátek hadic se vypravíme do Holandska 17. […]
Záhady a napětí
Chavín de Huántar: Hrůzostrašný hukot indiánské věštírny, znamení ze světa bohů?
Chavín, archeologické naleziště v peruánských Andách, dává jméno kultuře, jež se rozvíjí mezi 15. a 5. stoletím př. n. l. Toto místo je významným náboženským a kulturním centrem, které přitahuje lidi z širokého okolí. Chavín je jedním z nejstarších a nejznámějších předkolumbovských nalezišť, proslulé svým uměním a architekturou. Docházelo právě zde k odhalování budoucnosti světa?   […]
Tuhý kořínek vyhynulé šelmy: Mohl v Africe přežít prastarý druh medvěda?
Odskočit si z tuniské pláže do blízkého okolí a natrefit na medvěda? Zní to možná úsměvně, ale medvědi se v této části Afriky hojně vyskytovali, a to ještě relativně nedávno. Medvěd atlaský byl dobře znám například Římanům, kteří tuto šelmu rádi využívali při gladiátorských zápasech. Kam se však tento druh medvěda v proudu času ztratil? Může stále někde […]
Zjevení Panny Marie v Litmanové: Staly se mladé dívky svědky zázraku, nebo obětí klamu?
Že zázraky neexistují? A co když ano? Jeden takový se mohl stát v roce 1990 na sousedním Slovensku. Dvě mladé dívky si tehdy nedaleko obce Litmanové užívaly bezstarostných her, když v tom se jim zjevila samotná Panna Maria Neposkvrněné Čistoty. Od té doby se hora Zvir stala nejmladším poutním místem.   První zjevení se mělo […]
Na bolest i proti depresím: Mohou magnety léčit?
Mnozí ji považují za přeceňovaný experiment, který má daleko menší výsledky, než jak je prezentováno. Jiní však vidí v takzvané magnetoterapii pozoruhodnou alternativní léčbu, která může pomoci s řadou tělesných i psychických neduhů. Jak to tedy je? Má smysl léčbu s pomocí magnetů absolvovat?   Léčitel v orientálně vypadajícím rouchu si zamyšleně prohlíží zranění, které malé děvčátko […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Všechny barvy Kuby
epochanacestach.cz
Všechny barvy Kuby
Kuba nejsou jen pláže, skvělý karibský rum, doutníky a nakažlivý rytmus salsy. Tropický ostrov vás ohromí i svou kouzelnou přírodou… Ostrovu, jehož břehy omývají Karibské moře, Mexický záliv a Atlantský oceán, se přezdívá Perla Karibiku. Jeho přírodní krásy jsou chráněné 14 národními parky, z části pokrytými deštnými tropickými lesy se vzácnými rostlinami, jako je palma královská
Poháry, které jsou retro, ale také „in“
panidomu.cz
Poháry, které jsou retro, ale také „in“
Bývaly zmrzlinové a šlehačkové poháry v někdejších „mléčných barech“ opravdu tak nebeské chuti, anebo vzpomínky na ně zkreslují roky? Našli jsme k nim původní receptury. Hity někdejších mléčných barů byly kupříkladu jahody se šlehačkou, griliáš anebo Banana split. Samozřejmě že nelze zapomenout ani na báječně vychlazený jahodový koktejl, na který se v parném létě stála
Palačinky s vanilkovým tvarohem
tisicereceptu.cz
Palačinky s vanilkovým tvarohem
Máte rádi sladké snídaně, nebo chcete potěšit vnoučata? Překvapíte speciálními palačinkami. Ingredience 200 g hladké mouky 2,5 dl plnotučného mléka 1 balení vanilinového cukru špetka soli 2
Aby vám účes nepřidával léta
nejsemsama.cz
Aby vám účes nepřidával léta
Nejen péče o vlasy je důležitá, také dobře zvolený účes dokáže ubrat roky. Ten, který vám slušel před dvaceti lety, už nemusí být dnes to pravé. Platí to o kdysi módním tupírování, trvalých ondulacích a účesech ve stylu nepřirozené lakované helmy. Poraďte se s kadeřníkem, který se v dnešních trendech vyzná, a nechte si udělat
Organické křivky, přátelské k přírodě
rezidenceonline.cz
Organické křivky, přátelské k přírodě
Impozantní siluetou se pyšní sídlo, zanořené do uměle vytvořeného návrší. Architektura domu, tvořeného nepravidelnými, vzájemně se prolínajícími oválnými strukturami, využívá zvlněné, doslova tekoucí tvary, napodobující přírodní formy. Může rodinné obydlí napodobovat rostlinu – růst ze země v souladu se svým přirozeným prostředím? Organická architektura dokazuje, že to možné je. Filozofie, vyvinutá legendárním Američanem Frankem Lloydem
Stavaři se dočkali – trh i tržby porostou
iluxus.cz
Stavaři se dočkali – trh i tržby porostou
Stavební sektor v České republice očekává v roce 2025 mírný růst trhu stavebních prací o 0,8 %, a i v roce následujícím by měl tento pozitivní trend pokračovat. Trh by se mohl zvětšit průměrně o 1,9 %
Zálety Lucemburků: Utíkal Karel IV. od milenky oknem?
epochaplus.cz
Zálety Lucemburků: Utíkal Karel IV. od milenky oknem?
Postavení českého krále si žádalo nákladný životní styl. Ten vyznávali i Lucemburkové, když usedli na náš trůn. Krásné ženy si vybírali, milovali je a věnovali jim pozornost. Nespokojili se jenom s manželkou. Do jejich lože uléhaly i milenky. Rozkoš mu rozhodně není cizí. Český král Jan Lucemburský (1296-1346) je aktivní i mimo manželské lože. Z aférky s neznámou
Zkáza asteroidu mohla Marsu přinést prstence a později i měsíce
21stoleti.cz
Zkáza asteroidu mohla Marsu přinést prstence a později i měsíce
Vědci simulovali situaci, která by mohla vysvětlit, jak čtvrtá planeta přišla ke svým malým měsícům, Phobosu a Deimosu. Tyto měsíce se svým vzhledem i charakteristikami vymykají běžným standardům a pr
Díky úderu blesku jsem viděl svou budoucnost
skutecnepribehy.cz
Díky úderu blesku jsem viděl svou budoucnost
Ten blesk přišel najednou a otřásl mnou tak, že jsem ztratil vědomí. Když jsem se vzpamatoval, viděl jsem chvíli v mlze výjevy ze svého života, které se posléze opravdu staly. Bouře mě dohnala těsně před domem. Blesky se kmitaly nad mojí hlavou a hromy následovaly téměř vzápětí. Zdálo se, že spanilá jízda bouřkových mraků se protrhne a v mžiku zaplaví
Konec Anežky Rusevové v Ulici a velké stěhování za láskou?
nasehvezdy.cz
Konec Anežky Rusevové v Ulici a velké stěhování za láskou?
Konec herečky Anežky Rusevové (38) v seriálu Ulice se nezadržitelně blíží. Linka její postavy Venduly se totiž v ději nekonečného seriálu bude postupně utlumovat, až z něj úplně zmizí. Několik zdrojů
Předhazovali Kartaginci vzbouřené žoldnéře slonům?
historyplus.cz
Předhazovali Kartaginci vzbouřené žoldnéře slonům?
Urputné boje mezi Kartágem a vzbouřenými žoldnéři jsou v plném proudu. Zvěrstva, k nimž tehdy dochází, jsou i na starověk nevídaná. Povstalci usekávají zajatcům ruce, uši i nos. Následně jim drtí nohy a živé je házejí do příkopu. Bude ale ještě hůř. Jakých dalších hrůz se znesvářené strany dopustí a spáchá některé z nich otec
Tajná základna Fort Knox: Leží v nedobytném trezoru těla mimozemšťanů?
enigmaplus.cz
Tajná základna Fort Knox: Leží v nedobytném trezoru těla mimozemšťanů?
Podle oficiálních zdrojů slouží nedobytný trezor na základně Fort Knox jako sklad zlata či jiných drahých položek, které patří vládě Spojených států nebo jí byly svěřeny. Uniklé informace z auditu ale
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz