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
Systém Eagle.one, vyvinutý vědci z ČVUT a jejich partnery, se dostal až do zprávy Evropské komise. Umí chytat nepovolené drony do sítě a chránit tak kritickou infrastrukturu. Po obloze už dávno nepoletují jen letadla a ptáci. Drony se staly běžnou součástí života – od filmování svateb až po doručování zásilek. Jenže tam, kde nemají co […]
Když se řekne chmel, většina z nás si představí půllitr piva s poctivou pěnou. Čeští vědci mu ale přiřkli úplně jinou roli… Možná se stane nečekaným bojovníkem proti jedné z nejnebezpečnějších nemocničních infekcí – bakterii Clostridioides difficile. Tento mikroskopický padouch má na svědomí těžké průjmové infekce, které ohrožují hlavně pacienty po hospitalizaci. Léčba bývá drahá, […]
Usnout včas, spát celou noc, probudit se svěží – pro mnohé sen. Doslova. Ve světě, kde se večerní ticho mění v modré světlo displejů a hlava neumí přestat přemýšlet ani v jednu ráno, se kvalitní spánek stává luxusem.   Jenže spánek není jen odpočinek. Je to chvíle, kdy se tělo opravuje, mozek uklízí, srdce zklidňuje, […]
Stíhací pilot a člen záložního týmu astronautů Evropské kosmické agentury (ESA) Aleš Svoboda nastoupil do druhé etapy své přípravy na budoucí misi do vesmíru. Osm týdnů intenzivního tréninku v Kolíně nad Rýnem i dalších evropských lokalitách mu přineslo nové zkušenosti – od navrhování a řízení kosmických misí přes základy aerodynamiky a orbitální mechaniky až po […]
reklama
Historie
Létají v Yprech z věže kočky?
Náměstí je narvané k prasknutí. Všichni vzhlížejí k věži nad tržnicí. „Už letí!“ křikne kdosi. Do natěšeného davu se snáší shůry mňoukající, k smrti vyděšená kočka.   Kdo nebohé zvíře dole chytí, může si připadat jako král jarmarku. Často se lidé i o tuto trofej poperou. Co na tom, že je zvíře raněné či polomrtvé, tradice je tradice. […]
Grossmannovu vilu poznamenala rodinná tragédie
Může se pochlubit hned několika nej. Dobový tisk opěvuje její neobvyklé stavební řešení a přepychové provedení, interiér pak neváhá přirovnat k „pohádkovému paláci“!   Narodil se v Pustějově nedaleko Studénky. Se základy stavebního řemesla ho seznámí otec, který pracuje jako zednický předák. František Grossmann (1876–1933) vystuduje průmyslovku v Brně, několik let sbírá zkušenosti v různých […]
Bitva u Azincourtu: Vítězného Jindřicha V. okradli lapkové
K zemi se snáší hustý déšť. Před vlhkem není úniku, znavení a hladoví Angličané se choulí chladem. Mluví šeptem, nebo mlčí. Král ostatně nařídil ticho.   Vstal za rozednění, nechal se obléct do zbroje a zúčastnil se mše. Anglický král Jindřich V. (1387–1422) je během ní pohroužen do sebe. Nemá před sebou pěkné vyhlídky. Francouzské […]
Cechmistr musel vést příkladný život
Mezi svými cechovními druhy se těší velké vážnosti. Takové, že ho ostatní následují i do boje, když je to třeba. Jistý Vodička, představený cechu řezníků, v roce 1310 vede jeho členy do bitvy o Prahu, kterou svádí Jan Lucemburský s Jindřichem Korutanským. Za odměnu bude povýšen na pražského primátora.   Cechy, které sdružují zástupce konkrétních […]
Zajímavosti
Červený kříž: Mezinárodní pomoc se zrodí ve Švýcarsku
Na počátku nejde o nic menšího, než o prodej obilí. Finanční průmyslová mlynářská společnost hodlá využít pro pěstování celé Alžírsko – a prodávat do celého světa.   Švýcar Henri Dunant (1828–1910) je po čertech zkušený obchodník. A teď cítí velký zisk. Jenže takový obchod se neuzavírá bez posvěcení panovníků a politiků. Francouzský císař Napoleon III. […]
Giacomo Casanova: James Bond z 18. století!
Když se řekne Casanova, všichni si představí svůdníka, který se stále jen motá kolem krásných žen a sladkými řečičkami se jim snaží dostat pod sukně. Jenže Casanova je mnohem víc.   Giacomo Girolamo Casanova (1725–1798) není jen obyčejný sukničkář…Je dobrodruh, spisovatel, diplomat, léčitel, duchovní, zednář, špión, mistr intrik a improvizace, hvězda společnosti a milovník života, […]
J. K. Rowlingová: Nejslavnější spisovatelka nemá na růžích ustláno
Představovala si život úplně jinak. Místo toho je nezaměstnaná, rozvedená, s malou dcerkou, o kterou se musí postarat. Bere podporu a její byt je studená malá díra. Jediné, co jí drží nad vodou, je společnost mladého kouzelníka. Když si s problémy dokáže poradit on, ona musí taky!   Narodí se do středostavovské rodiny, ale k ideálnímu dětství to […]
Proč vyplazujeme jazyk?
Vypláznout na někoho jazyk není zrovna slušné. Ovšem vždycky to neznamená výsměch či pohrdání! Je třeba sledovat kulturní kontext, psychiku daného člověka i momentální situaci. Možných vysvětlení je mnohem víc…   Procházíte se po tibetské vesnici a kolemjdoucí na vás vyplázne jazyk. Všechno je v pořádku, vyplázněte ho na něj taky! Hlavně na venkově, kde […]
Záhady a napětí
Našla CIA Archu úmluvy?
Zlatá schránka s kamennými deskami, údajně obsahujícími Desatero přikázání. Archa úmluvy, nejsvětější relikvie judaismu, je jedním z nejhledanějších artefaktů v historii lidstva. Ztratila se přitom už před tisíci lety a dodnes nebyla nalezena. Nebo ano? Podle odtajněných dokumentů by na tuto otázku mohla znát odpověď americká CIA!   Uprostřed studené války, v 80. letech, se americké […]
Wiltshire zaplavily kruhy v obilí, policie prosí o pomoc!
Anglické hrabství Wiltshire stojí dlouhodobě v centru fenoménu agrosymbolů, záhadných obrazců v polích se zemědělskými plodinami. Zájem novinářů už sice dávno opadl, ale policie se jim musí věnovat stále stejně. Situace nyní došla tak daleko, že autority žádají veřejnost o pomoc. Najdou díky všímavým občanům jejich tvůrce?    Fenomén kruhů v obilí, jak se často, […]
Anubis: Šakalí pán smrti
Na okraji pouště, kam živý člověk zavítá jen málokdy. Tam, kde se honí divocí psi a šakali. V těchto končinách odpočívají mrtví. A dlí nad nimi pán pohřebišť a balzamování, egyptský Anubis.   Právě pro odlehlou a nehostinnou atmosféru pohřebiště získává bůh zemřelých a mumifikace Anubis, jinak také Anup, podobu muže s šakalí hlavou nebo […]
Legendární Oarfish: Ryba konce světa znovu spatřena!
Je to stříbrný had, která čeká na dnech oceánů. Obluda z hlubin, jež vypluje na povrch jen před nějakou katastrofou. To vše je Oarfish, legendární ryba, která prý jednoho dne bude zvěstovat i konec světa.   Pohybuje se v temných hlubinách oceánů. Drží se daleko od zvědavých lidských zraků a pro některé je proto pouhým […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Ultimátní oblečení na svah: Goldbergh GOLD Exclusive
iluxus.cz
Ultimátní oblečení na svah: Goldbergh GOLD Exclusive
Oblíbená značka zimního oblečení Goldbergh představuje Goldbergh GOLD Exclusive – exkluzivní limitovanou kolekci, která posouvá pojetí alpské elegance na novou úroveň Tato exkluzivní kapsulová kolekce
Živý kolagen obohacený o dračí krev – síla přírody pro krásnou pleť
panidomu.cz
Živý kolagen obohacený o dračí krev – síla přírody pro krásnou pleť
Znáte spojení živého kolagenu a dračí krve? Toto revoluční anti-age sérum představuje špičku v péči o pleť, která ztrácí pevnost, pružnost a svěžest. Pomáhá vyhlazovat vrásky, zpevňuje kontury obličeje a obnovuje mladistvý vzhled. Síla přírody a vědy v jednom Základem séra je živý kolagen nové generace, s přirozeně obsaženými peptidy a elastinem, zpracovaný unikátní technologií Inventia – Triple
Vztah Basikové s jejím novým princem nevyšel?
nasehvezdy.cz
Vztah Basikové s jejím novým princem nevyšel?
Byl to jen reklamní tah, nebo vzal vztah za své? Nad tím si teď mnozí lámou hlavu. V létě se totiž muzikálová hvězda Bára Basiková (62) pochlubila, že má novou lásku. Totožnost dotyčného nesdělila,
Sen odhalil, kde je poklad
skutecnepribehy.cz
Sen odhalil, kde je poklad
Tu paseku ze sna jsem dobře znala, ale nemohla jsem si vzpomenout, kde se nachází. Letní dovolená pak vše odhalila. Zjistila jsem, že to, co se nám zdá, může mít spojitost se skutečnými událostmi, třeba i s hodně dávnými. Krátce před důchodem se mi stalo něco neuvěřitelného. Díky tajemným silám jsme získali odměnu. Ve snu
Fenomén poltergeista. Proč se nadpřirozené jevy často pojí s dospíváním?
enigmaplus.cz
Fenomén poltergeista. Proč se nadpřirozené jevy často pojí s dospíváním?
Říká se, že děti jsou citlivější na to, co je pro dospělé neviditelné. Někdy se ale tato vnímavost může obrátit proti nim. Podle některých teorií mohou děti a dospívající v období silných emocí nevědo
Stal se podplukovník Sochor obětí atentátu?
historyplus.cz
Stal se podplukovník Sochor obětí atentátu?
Vyhlédne z okénka, když vtom spatří, jak se na jejich vůz v plné rychlosti řítí nákladní auto. Řidič stihne vyskočit, ale podplukovník Sochor namísto toho nahmatává samopal. Vystřelit už nezvládne. Vojenský náklaďák do jeho automobilu zprava narazí takovou silou, že ho zcela odmrští stranou. Důstojník je s vážnými poraněními převezen do nemocnice. Byla srážka nehodou,
Telč – město, které dýchá romantikou a klidem
epochanacestach.cz
Telč – město, které dýchá romantikou a klidem
Není velké ani přehnaně pyšné. Ale je krásné. Navíc je to skutečné místo šťastných lásek. Alespoň tak TELČ nazval spisovatel František Kožík (†87). Asi proto, že se do něj každý ihned zamiluje. Telč je kouzelné místo s bohatou historií a nádherným centrem. Právě to je už od 90. let minulého století zapsané na seznamu UNESCO. Mohou za
Gurmánský zážitek z grilování: třikrát jinak
tisicereceptu.cz
Gurmánský zážitek z grilování: třikrát jinak
Slunečné počasí vylákalo grilovat už všechny milovníky dobrého jídla. Připravit na grilu můžete opravdu širokou škálu zeleniny a různé druhy sýrů vhodných na gril, ale přece jen nejoblíbenější variant
Rozlišení bez smyslu: Studie tvrdí, že 8K televize jsou pro většinu diváků zbytečné
21stoleti.cz
Rozlišení bez smyslu: Studie tvrdí, že 8K televize jsou pro většinu diváků zbytečné
Ve výzkumu publikovaném v časopise Nature Communications pod názvem “Resolution limit of the eye – how many pixels can we see?” autoři z Cambridghské univerzity a společnosti Meta přišli s překvapivým
Zamilujte si multifunkční líčidla!
nejsemsama.cz
Zamilujte si multifunkční líčidla!
Probíhají vaše rána v pracovních dnech ve spěchu, a na dlouhé zkrášlování není čas? Ale zároveň chcete vypadat upraveně, se zdravou barvou ve tváři? Tady se hodí tzv. multifunkční líčidla, která obsáhnou i několik kroků najednou. Výživa pleti je základ Klíčem je věnovat více času péči o pleť a můžete pak ubrat na líčení. Večerní péče je samozřejmostí a tu ranní můžete výrazně zkrátit díky
Sklo jako působivý architektonický materiál
rezidenceonline.cz
Sklo jako působivý architektonický materiál
Velkoplošné prvky ze živého transparentního materiálu stavbu osvěžují, propouštějí do jejího nitra spoustu světla, a tím zlepšují kvalitu vnitřního prostředí. Navíc významně ovlivňují vzhled budovy. Tak jako dřevo a kámen v konstrukčních řešeních zdařile zastupuje ocel, výplně z cihelného či jiného zdiva zase velmi působivě nahrazuje sklo. Jeho vizuálního benefitu v podobě zrcadlení oblohy i
Přesycení světem zážitků. Tři psychologické mechanismy, které nás ženou za novým.
epochaplus.cz
Přesycení světem zážitků. Tři psychologické mechanismy, které nás ženou za novým.
Nuda, paradox moderní doby. Žijeme v éře neustálé konektivity a nekonečné nabídky zábavy, kde je všechno dostupné na jedno kliknutí. A přesto nás často přepadá pocit prázdnoty a ztráty smyslu. Nuda tak není pouhým nedostatkem podnětů, ale složitým psychologickým mechanismem s hlubokými kořeny v lidském vývoji. Věda se dnes na nudu dívá jako na emocionální
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