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.

reklama
Související články
Dne 7. května 1915 se odehrála jedna z největších námořních tragédií první světové války. Britský zaoceánský parník RMS Lusitania byl torpédován německou ponorkou U-20 a během pouhých osmnácti minut se potopil. Událost si vyžádala životy 1 198 cestujících a členů posádky a měla dalekosáhlé důsledky pro průběh války.   A právě na pozadí těchto historických […]
Mezinárodní výzkumný tým vedený vědci Botanického ústavu AV ČR zveřejnil výsledky studia diverzity lišejníků, které kombinovalo analýzu environmentální DNA (eDNA) s tradičními taxonomickými průzkumy. Díky této inovativní metodě se významně zlepšilo poznání českých lišejníků. Bylo nalezeno 43 druhů nových pro Českou republiku, 12 zcela nových pro vědu a objeveny 2 nové rody.   Kombinace metod […]
Věda je plná překvapení – a některá jsou poněkud nečekaná. Dánští paleontologové narazili na unikátní zkamenělinu, která na první pohled nevypadá nijak pozoruhodně. Ve vrstvách prastarých usazenin objevili zkamenělé rybí zvratky, které mohou poskytnout nové informace o stravovacích návycích dávných mořských predátorů. Fosilie byla nalezena na jihovýchodě Dánska v oblasti známé svými dobře zachovanými pozůstatky […]
Léčba rakoviny představuje pro pacienty dlouhou a často vyčerpávající cestu plnou nejistoty. Onkologové mají k dispozici několik typů léčebných postupů, které zahrnují chemoterapii, radioterapii nebo cílenou biologickou léčbu… s nečekanými pomocníky.   Každý organismus reaguje na léčbu jinak, a proto výběr správné terapie může být zdlouhavým procesem plným pokusů a omylů. Nový přístup, využívající ryby […]
reklama
reklama
Historie
Ukrývá porubský Oblouk srp a kladivo?
Za prací v dolech a hutích na Ostravsku se po roce 1948 sjíždějí tisíce dělníků z celého Československa. Komunistická vláda musí vyřešit naléhavý problém, kde budou všichni bydlet. Nakonec se rozhodne vybudovat nové centrum ocelového srdce republiky, a to s kvalitním bydlením, spoustou zeleně a občanskou vybaveností.   Pověřená komise vybírá pro ambiciózní plán vesnici […]
Vyšebrodský cyklus: Nebezpečně okouzlil i Adolfa Hitlera
Žal, který otec cítí nad ztrátou syna, se nedá popsat. Petr I. z Rožmberka oplakává svého dědice Jindřicha, který padl po boku krále Jana Lucemburského v bitvě u Kresčaku. Pro spásu jeho duše se nejspíš rozhodne učinit bohulibý skutek, když pro rodový klášter ve Vyšším Brodě objedná skutečný skvost českého gotického malířství.   Vyšebrodský cyklus, […]
Naverbovali Britové do svých služeb skálu?
Čedičová skála, která se tyčí do výšky 175 metrů z vln Karibiku nedaleko hlavního města ostrova Martiniku Fort-de-France, je dlouho jen lahodnou pastvou pro romantické oči.   Své jméno Diamond Rock neboli Diamantová skála dostala podle světelných odrazů, které slunce dokáže vyčarovat na jejích nepravidelných stěnách. Boj o tento přírodní unikát si ale nakonec vyžádá i […]
Osídlil Antarktidu odvážný Nor?
Celý život norský přírodovědec Carsten Borchgrevink směřoval na jih. Z rodné Kristianie, dnešního Osla, se mladík vydává studovat lesnictví do Saska. Jenže studium je pro dobrodružnou povahu mladého Nora příliš nudné.   Sotva školu absolvuje, Carsten Borchgrevink (1864–1934) odpluje do Austrálie…Čtyři roky pendluje kontinentem se zeměměřičskými týmy, až se nakonec přece jen usadí v městečku Bowenfels. […]
Zajímavosti
Co nevíte o podivuhodných žížalách
Na vlhkém chodníku se klikatí dešťovky. „Fůj, žížaly!“ povykuje holčička a odmítá se hnout z místa. Však mohou dorůst až do délky 30 cm. A to je ještě nic. Zatím rekordním kouskem je jedinec dlouhý 6,7 metru a vážící 1,5 kg!   Africké žížaly Microchaetus rappi běžně dorůstají do 1,5metrové délky. Ovšem onen 6,7metrový kousek je […]
Guarana: Zdroj energie z amazonské džungle
Pokud byste se vydali pro rostlinu paulinii nápojnou neboli guaranu přímo do hustých lesů v povodní řeky Amazonky, bylo by nejlepší hledat oči, které se shora dívají přímo na vás.   Tato dřevnatá liána, šplhající po stromech, které jí slouží jako podpěry, totiž dorůstá výšky až 10 metrů. Plodí červené bobule, které se po dozrání […]
Paříž 1900: Olympiáda plná chaosu
V pořadí druhé novodobé olympijské hry se pořadatelům vymknou z rukou a není nouze o bizarní situace, od závodiště v rozbahněném poli až po facky mezi soupeři.   Zatímco první novodobé olympijské hry, navazující na starověké sportovní hry v řecké Olympii, proběhnou v roce 1896 v Athénách zcela bez problémů, ty druhé o 4 roky […]
Cuketa: Kdy se z ní stane nebezpečný zabiják?
Zelený plod, podobný baňaté okurce, se dnes dá najít na většině českých zahrádkách. V bývalém Československu se přitom masově rozšíří teprve v 80. letech minulého století a podobně je to i ve zbytku světa.   Lze ji nalézt v různých tvarech a velikostech, od klasických válcových až po kulaté, a dokonce i vroubkované odrůdy. Jde […]
Záhady a napětí
Měsíc Europa v hledáčku NASA: Odhalí nová sonda mimozemský život?
Lovci mimozemského života upírají zrak k Europě, jednomu z Jupiterových měsíců. Hostí tenhle zamrzlý svět s oceánem a silnou vrstvou ledu život? Právě to chce zjistit NASA. Posílá sem sondu Europa Clipper. Fascinující měsíc má detailně prozkoumat.   Kosmická loď Europa Clipper je už 85 milionů kilometrů daleko od Země. Míří k jupiterovu měsíci Europa, […]
Český okultista Pierre de Lasenic: Pronikl do tajů sexuální magie?
Na počátku minulého století přichází na svět mnoho významných osobností z oblasti mystiky a hermetismu. Jednou z výrazných postav je i Petr Pavel Kohout (1900–1944), který později začne používat pseudonym Pierre de Lasenic neboli Petr z Lásenice. Proč toho o něm víme dodnes tak málo?   Petr Kohout se narodí v Brně, avšak rodina se brzy stěhuje do Prahy, […]
Co skrývá jeskyně černého ďábla?
V srdci sibiřské Chakasie, v pohoří Kuzneckij Alatay, se skrývá tajemná jeskyně černého ďábla, která od nepaměti děsí i fascinuje. Místní ji považují za průchod do světa mrtvých, což podporují legendy o krvavých obětech přinášených bohům podsvětí. Staří Chakasové věří, že podzemí skrývá síly, které je nutné usmířit. Speleologové i vědci zde nacházejí stopy starověkých […]
Skotské médium Daniel Dunglas Home: Dokázal levitovat a mluvit s mrtvými?
Daniel Dunglas Home (1833–1886) přichází na svět v Edinburghu ve Skotsku v březnu 1833. Když je mu devět, emigruje se svou tetou do amerického Connecticutu. Během dospívání zjistí, že má neobyčejné schopnosti. V sedmnácti má vizi o smrti své matky, která byla taktéž jasnovidka, po jejím úmrtí se pak tajemné události rozběhnou naplno. Měl Home skutečně […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Peníze v ohrožení: Okradou nás tajné služby úplně o všechno?
enigmaplus.cz
Peníze v ohrožení: Okradou nás tajné služby úplně o všechno?
Muž středního věku přichází k bankomatu. „Konečně mi přišla výplata,“ říká si. Když však zadá PIN ke svému účtu, nevěřícně vyvalí oči. Jeho konto je prázdné! „Někdo mi sebral všechny mé peníze!“ křičí
Nechal Decastelo kvůli téhle blondýně?
nasehvezdy.cz
Nechal Decastelo kvůli téhle blondýně?
Podivnosti okolo rozchodu herečky Evy Decastelo (46) ze seriálu Kamarádi a Tomáše Třeštíka (47) nabírají na obrátkách. Známý fotograf se na sociálních sítích ukázal ve vřelém objetí s Hedvikou Liškovo
Až vymřou včely… budou létat roboti
21stoleti.cz
Až vymřou včely… budou létat roboti
Tento rychlý a obratný robotický hmyz by mohl v budoucnu pomáhat s mechanickým opylováním. Díky novému designu byl robot velikosti hmyzu schopen létat 100krát déle než předchozí verze. [caption id=
Kostel Matky Boží v Telči: Panna Marie volá ze zvonice nejkrásnějším hlasem
epochanacestach.cz
Kostel Matky Boží v Telči: Panna Marie volá ze zvonice nejkrásnějším hlasem
Město Telč je prodchnuto slavnou historií, takže když je zdejší kostel nejstarším ve městě, něco už to znamená. Přesně takový je kostel Matky Boží na Starém městě, z jehož věže už po staletí zní starobylý zvon jménem Panna Marie. O tom, že historické jádro Telče je městskou památkovou rezervací a je zapsáno do Seznamu světového kulturního
Interiér podle filozofie Zen
rezidenceonline.cz
Interiér podle filozofie Zen
Jednoduché minimalistické prostředí vytváří dnes tolik potřebný klid a uvolnění. To byl také cíl designérky Li Jianmei, autorky zdařilé realizace. Na okraji Chengdu, hlavního města čínské provincie Sichuan, vznikl unikátní projekt Eco-City. Citlivý přístup k přírodě a udržitelnosti životního prostředí se promítá nejenom do jeho architektury, ale také způsobu bydlení. Hektický životní styl zůstává za
Kouzlo s dopisem opravdu úspěšně fungovalo
nejsemsama.cz
Kouzlo s dopisem opravdu úspěšně fungovalo
Považovala jsem to psaní za hru nebo za vtip, ale stal se skutečně zázrak. Můj příběh se stal už před mnoha lety, kdy si ještě lidé běžně posílali dopisy. Vzpomínám si, jak jsem se každý den dívala do poštovní schránky. Občas jsem tam našla pohled z dovolené nebo psaní od vzdálených příbuzných. A jednoho dne
Aféra s čokoládovými pastilkami: Markýz de Sade otrávil lehké ženy
epochaplus.cz
Aféra s čokoládovými pastilkami: Markýz de Sade otrávil lehké ženy
Francouzský šlechtic markýz de Sade miluje extravagantní sexuální praktiky a také čokoládu. Za svoje hrátky, označované dnes po něm jako sadismus, stráví spoustu let ve vězení. Jakmile Donatien Alphonse François, markýz de Sade (1740–1814) ale skončí v cele, hned píše manželce Renée-Pélagie de Montreuil (1741–1810), aby mu zajistila další přísun čokolády. Se svým sluhou Latourem dorazí
Zkoušela jsem svou lásku uhranout kouzlem
skutecnepribehy.cz
Zkoušela jsem svou lásku uhranout kouzlem
Ezoterice jsem tehdy úplně propadla a našla jsem si kamarádky, které magie také lákala. Už jen najít někoho, na kom si kouzla vyzkoušíme… Po maturitě jsem zamířila z rodného města rovnou do Prahy. A tady se mi otevřel nový svět. Nemám na mysli jen to, že jsem si zvykala na život ve velkoměstě, ale také jsem objevila kouzlo
Závod míru má konečně nástupce – Evropskou jízdu míru. Letos pojede také Jan Ullrich
iluxus.cz
Závod míru má konečně nástupce – Evropskou jízdu míru. Letos pojede také Jan Ullrich
Už popáté projede letos na podzim po českých silnicích peloton Evropské jízdy míru. Nesoutěžní oslava radosti z cyklistiky a ohlédnutí k idejím Závodu míru. Pořadatelé mají posledních pár míst pro čes
Medové sušenky
tisicereceptu.cz
Medové sušenky
Tyto sušenky jsou křehké, křupavé, sladké tak akorát a oříšky nebo mandle jim dodávají skvělý šmrnc. Potřebujete 180 g másla 60 g cukru krupice 6 lžic medu 2 lžičky kypřicího prášku 240 g hl
Maršál Lannes prolil pro Napoleona nejvíc krve
historyplus.cz
Maršál Lannes prolil pro Napoleona nejvíc krve
Je pondělí 10. dubna 1769, když ve vesničce Lectoure v jižní Francii přichází na svět dítě, jež při křtu dostane jméno Jean. Jeho otec je drobným obchodníkem, který bohatstvím neoplývá. Sám chlapec se později vyučí na barvíře. Revoluce ale rozdá karty tak, že jednou bude udávat směr dějin. Vyhlídky prostého nádeníka nejsou růžové. Mladý barvíř
Rozkvetlá kartička místo pugétu
panidomu.cz
Rozkvetlá kartička místo pugétu
Hodí se jako pozornost, ale i na výzdobu domova, když ji zarámujete. Navíc tak zužitkujete i drobné zbytky látek a galanterie. Potřebovat budete kus pevného kartonu, krepový papír, lepidlo a zmíněné zbytky látek, stužek či krajek. Předem je třeba také promyslet, zda obrázek bude zavěšený nebo instalovaný ve stolním rámečku, a podklad podle záměru upravit.
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