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
Supermasivní černé díry a způsob jejich vzniku poutají pozornost vědců po celém světě mnoho let. Tato vesmírná monstra s hmotností milion až 10 miliard hmotnosti našeho Slunce se nacházejí v centrech většiny velkých galaxií. Jejich původ je však záhadou. Nové objevy naznačují, že tyto objekty vznikají jinak, než si astronomové dosud mysleli.   Objevitelkou jednoho […]
Pro dospělé není život černo-bílý, žijeme v mnoha barvách. Pro dítě se však dělí na dvě poloviny – ženskou a mužskou. Od chvíle, kdy dítě začne vnímat, je pro něj otec zástupcem/modelem jedné poloviny lidstva. A pokud muž chce být skutečným mužem/otcem, musí být i „dobrým tátou“…   Role otce před 100 lety byla někde […]
Hvězda se začíná bortit do sebe pod vlastní vahou. Vytvoří útvar nepředstavitelně veliký, s galaktickou gravitací a nepopsatelnou hustotou, který dokáže deformovat i časoprostor. Černou díru. Co je uvnitř? Nejbolestivější smrt, kterou NASA poprvé simulovala… I ty nejlepší teleskopy při pohledu na černé díry dohlédnou jen k hranici zvané horizont událostí, protože potřebují detekovat nějaké elektromagnetické […]
Z nejnovější studie, která zmapovala výskyt planých rostlin na území Brna, vyplývá, že ve městě se vyskytuje 1 492 druhů planých nebo samovolně zplanělých rostlin, z nichž 255 patří mezi ohrožené druhy. Tým botaniků z Masarykovy univerzity pod vedením Zdeňky Lososové na studii pracoval více než 10 let a rozšíření druhů zdokumentoval na jednotlivých mapách. […]
reklama
Historie
Kdo postavil jávský chrám Borobudur?
Byl vztyčen uprostřed džungle na ostrově Jáva, a to zhruba před 1200 lety. Kým, to dodnes zůstává záhadou. V době, kdy kamenný skvost Borobudur vznikl, zde totiž žila kultura, která i velké stavby pokrývala jen palmovými listy… Několik dlouhých staletí je Borobudur zcela zapomenutý a skrytý lidským očím. Chátrající kamenný kolos vyrve ze spárů bující […]
Premiér Kramář byl jako neřízená střela
Vznik Československa svede do společné vlády dvě osobnosti, které mají jinak jen velice málo společného.   Zatímco Edvard Beneš (1884–1948) představuje novou generaci politiků, o čtvrtstoletí starší Karel Kramář (1860–1937) je ostříleným diplomatem, který už za Rakouska-Uherska stál v čele mladočeské strany a byl poslancem vídeňského parlamentu. Po vzniku samostatného státu se právě on stává ministerským […]
Ohromila svět indiánská baletka?
Na indiány se v Americe zkraje 20. století lidé často dívají skrz prsty…Diváci, kteří nadšeně aplaudují ve vyprodaných sálech nejlepší baletce světa, ale nemají ani tušení, že jim právě tančí Ki He Kah Stah Tsa.   V rezervaci indiánského kmene Osagů v oklahomském městě Fairfax rodina Alexandera Josepha Tall Chiefa (1890–1959) něco znamená. Alexander vlastní téměř celé […]
Mlčenlivý strašil Španěly
Vůdce povstání a miláček národa stačí jen položit nohu na první stupeň schodiště svého paláce, když zazní tři rány z pistole. Vilém Oranžský, který sjednotil svou zemi proti španělské nadvládě, je na místě mrtev.   Ve druhé polovině 16. století úpí nizozemské provincie pod španělskou mocí. Král Filip II. Španělský (1527–1598) se je snaží proměnit v ortodoxně katolickou […]
Zajímavosti
Zabiják celebrit speedball: Zaručená vstupenka na onen svět
Je pátek, 5. března 1982, když do pokoje hotelu Chateau Marmont v Los Angeles vstupuje Bill Wallace. Hned na prahu ztuhne při pohledu na svého blízkého přítele, amerického komika Johna Belushiho, bezvládně ležícího na podlaze. Už mu není pomoci.   Příčinou smrti je drogový koktejl, kombinace heroinu a kokainu, slangově nazývaný speedball. Po komikově smrti […]
Chcete Nobelovku? Tak si jí kupte!
Švédský vědec a průmyslník Alfred Nobel by se asi hodně divil, jaký byznys s cenou, jejíž vznik ve své závěti inicioval, se v posledních letech rozjel. Už není jen pro vyvolené – pro „ty, kteří přinesou největší prospěch lidstvu“, jak si představoval. Pro její získání stačí občas jen dorazit na aukci s dostatečným obnosem peněz. […]
Monumentální Akšardham: Největší chrám světa?
Dokonale seřízené lasery vykreslují před zraky návštěvníků úchvatnou světelnou show. Trocha mlhy pro dotvoření atmosféry, k tomu něco na zub. Jde o jediné velkoformátové kino v celém hlavním městě Indie, Novém Dillí. Překvapivě nejsme nikde v zábavním parku, ale v hinduistické svatyni!   Žádné kovové „berličky“ a beton maximálně do základů. A ty musí být […]
Chcete být milionářem? Legendární soutěž stvoří boháče i podvodníky
Když soutěž dorazí v roce 2000 do Česka, je to velká sláva. Zájem o ní ale časem opadne. Na rozdíl od jiných zemí, včetně té, kde přijde na svět – Velké Británii. V ní běží dodnes.   Pánové David Briggs, Mike Whitehill a Steven Knight už společně několik soutěží vytvořili. Většinou jsou ale určené pro […]
Záhady a napětí
Krvelačný tvor z japonských legend: Zabil naráz 12 samurajů?
Tváře vesničanů jsou bledé a zračí se v nich děs. Na loži v jednom ze stavení totiž leží vážně zraněný samuraj, jehož sem přinesli jeho druhové. Napaden měl být záhadným tvorem, jehož nikdo nikdy předtím nespatřil. Ačkoli samurajům jen tak něco nenažene strach, vesničané si všimnou, že i oni jsou notně vyvedení z míry. Co na ně […]
Tajemství automatické kresby: Může být klíčem k našemu zdraví?
Existuje poměrně mnoho procedur, které mají člověku pomoci s psychickým i fyzickým zdravím a které se zároveň vymykají z hlavního medicínského proudu. Některé považují lékaři za vyloženě šarlatánské, u jiných připouštějí, že mohou mít určitý vliv a účinek. Kam patří trochu tajuplně znějící automatická kresba?   Představte si, že sedíte v pohodlném křesle a před sebou máte prázdný […]
Střelný prach i černá magie: Co všechno dokázal alchymista „Černý Berthold“?
Traduje se, že střelný prach vynalezli čínští alchymisté, když hledali elixír mládí. Neotáčejme se ale ani k evropským alchymistům zády. Je totiž pravděpodobné, že střelný prach byl souběžně objeven i v Evropě. Často je zmiňován Černý Berthold, záhadný alchymista z konce čtrnáctého století. Kdo to byl a proč si ho historie stále pamatuje?   Potemnělé sklepní místnosti vévodí […]
Nejtajemnější mayský vladař: Byl mimozemského původu?
Rozechvělý archeolog Alberto R. Lhuillier nevěří vlastním očím. Před sebou má sarkofág nejvýznamnějšího mayského vládce. Tím je legendární Pakal, jehož podobiznu je možné spatřit také na víku rakve. Podle dávných mayských životopisců neměl panovník lidský původ. Je možné, že pocházel z jiné galaxie?     Z vrcholku Chrámu nápisů se naskýtá jedinečný pohled na kdysi výstavní indiánskou […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Nový Mercedes-AMG GT 63 PRO 4MATIC+: více agility pro závodní tratě
iluxus.cz
Nový Mercedes-AMG GT 63 PRO 4MATIC+: více agility pro závodní tratě
Společnost Mercedes-AMG představila na automobilové slavnosti Goodwood Festival of Speed nejnovější přírůstek do rodiny supersportovních vozů AMG GT – nový Mercedes-AMG GT 63 PRO 4MATIC+. Novinka se z
Batikovaná trička jsou zase v módě. Jak si je vyrobit?
panidomu.cz
Batikovaná trička jsou zase v módě. Jak si je vyrobit?
Moderní vzor a ještě batikovaný. Jak si jej vyrobit? Triko nejprve vhodným způsobem poskládáte, sklady převážete provázkem, polijete textilními barvami a pak zafixujete. A to je celé. S příčným pruhem Pomůcky: provázek (gumičky), injekční stříkačka (nebo nosatá láhev), molitanový štětec, mikrotenový sáček, krejčovská křída barevná, zakrývací folie Pomocná chemie: krystalická soda, chlorový čistič, sirnatan sodný
Uteče jí Jeřábek za mladší ženou?
nasehvezdy.cz
Uteče jí Jeřábek za mladší ženou?
Sblížící se padesátkou má herec Tomáš Jeřábek (49) ze seriálu Jedna rodina obavy, že už nikdy nesbalí žádnou mladou kočku. Že by to ještě na poslední chvíli zkusil? Toho se bojí hlavně jeho žena Ha
Benátská! S Impulsem oslaví svojí třetí dekádu třemi velkými S: Scooter, Suzi Quatro & Slade
epochanacestach.cz
Benátská! S Impulsem oslaví svojí třetí dekádu třemi velkými S: Scooter, Suzi Quatro & Slade
Poslední červencový víkend je pro milovníky hudby již neodmyslitelně spjatý s festivalem Benátská! s Impulsem. Ten se od svého vzniku, kdy měl pódium sestavené z lešení a aparaturu přivázanou ke stožárům veřejného osvětlení, etabloval mezi tuzemskou špičku. Letos slaví 30 let. Mezi gratulanty nebudou chybět ani zahraniční ikony Scooter, Suzi Quatro a Slade, kteří mají
Jak na to: Nalíčené oči i k vodě
nejsemsama.cz
Jak na to: Nalíčené oči i k vodě
Velmi svůdné a času, horku a vodě odolávající líčení vykouzlíte pomocí konturovací tužky. Jdeme na to! Připravte si podklad. Na pohyblivé oční víčko naneste bázi pro oční stíny, můžete také použít trochu korektoru nebo béžový oční stín. Díky tomu se vytvořené líčení ani nehne. Použijte konturovací tužku Čím ostřejší tužka, tím lépe se s ní pracuje. Barvu si
Otec atomové bomby přitahoval ženy jako magnet
historyplus.cz
Otec atomové bomby přitahoval ženy jako magnet
Profesor americké literatury John Tatlock se už drahnou dobu marně snaží dozvonit na svoji dceru Jean. Renomovaná psychiatrička po dlouhá léta udržuje komplikovaný vztah se světově proslulým fyzikem Robertem Oppenheimerem. Protože trpí depresemi, vleze její otec záhy do bytu oknem. Bojí se, že by si Jean mohla sáhnout na život… Pouštní krajinu Nového Mexika ozáří
Vždycky můžete začít milovat
skutecnepribehy.cz
Vždycky můžete začít milovat
Miluji milostné příběhy. Vždy mi připadaly vzrušující. Proč? Možná jsem sama žila nudný život. Do jisté doby. Je to vlastně smutné, když překročíte padesátku, máte pocit, že roky žijete vedle nesprávného muže a čekáte na rozuzlení, které se děje v telenovelách. Na dnešní poměry jsem se vdávala brzy. Podle zvyklostí za minulého režimu. Bylo mi 25 let,
Sakura: Strom japonské národní hrdosti
epochaplus.cz
Sakura: Strom japonské národní hrdosti
Když rozkvetou sakury, je to úchvatná podívaná. Pro mnoho měst, které je pěstují jako okrasné stromy, to často bývá vrchol turistické sezóny. Miliony lidí po celém světě se totiž vydává obdivovat nádherné pastelově zbarvené květy. Tato dřevina má jedinečnou historii a stejně fascinující současnost. Obvykle je máme spojeny s Japonskem, kde k nejznámějším místům se
Pilaf s rajčaty
tisicereceptu.cz
Pilaf s rajčaty
Pilaf je pokrm z rýže, do něhož lze použít různé druhy masa i zeleniny. Skvěle chutná i s indiánskou rýží. Ingredience na 4 porce 400 g jasmínové rýže 2 cibule 2 konzervy loupaných rajčat oli
Přemožené kočky decimují australskou faunu
21stoleti.cz
Přemožené kočky decimují australskou faunu
Pro řadu lidí je symbolem roztomilosti. Ale i to předoucí klubíčko pořád zůstává šelmou. A to takovou, že dokáže rozvrátit celé ekosystémy. Kočka domácí, domestikovaná forma kočky plavé, člověka dopr
Moderní obývací pokoj
rezidenceonline.cz
Moderní obývací pokoj
Text: Alena Müllerová Foto: Archiv firem
Tajemství kamenných bran v Saúdské Arábii: Šlo o vstupy do pekla?
enigmaplus.cz
Tajemství kamenných bran v Saúdské Arábii: Šlo o vstupy do pekla?
V posledních letech se ukazuje, že naše planeta stále ukrývá mnohá tajemství. Před časem například vyšlo najevo, že v poušti na území Saúdské Arábie leží stovky záhadných kamenných útvarů z dávné minu