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
Co je hořké, to se nejí. Tento reflex v sobě máme hluboce zakořeněný. Asi třetina lidí však nevnímá určitý typ hořkosti. Můžou za to geny, které zásadně ovlivňují i další chutě.   Jídlo přináší požitek, ale někdy také riziko. Proto nás příroda vybavila chuťovými a čichovými receptory, které mají za úkol včas odhalit jedovatou a zkaženou […]
O málokteré nemoci můžeme říct, že se s ní setkáváme denně, a pokud se netýká přímo vás, pak jistě někoho z blízkého okolí. Statistika mluví jasně – každý osmý člověk na světě je obézní, každý třetí trpí nadváhu. Její léčba se po celou historii rovnala boji s větrnými mlýny, v posledních letech se ale karta obrací. Žádnou magickou pilulku […]
Fakt, že stojíme na vrcholu pomyslného žebříčku evoluce, ještě neznamená, že nám příroda dala vždy to nejlepší, co vytvořila. O řadě smyslových schopností, kterými obdařila vývojově jednodušší tvory, se nám může jenom zdát.   Nedokážeme toho hodně. Nevidíme polarizované světlo a nemáme senzory pro infračervené záření, ačkoliv jsou pro řadu druhů hmyzu nebo hadů běžné. […]
Její ostatky zadupala do země někdy na sklonku třetihor stáda hrochů. Za dalších 4,4 milionů let se stala nejpodivněji vypadající fosilií zástupce lidské vývojové linie, který byl do té doby nalezen. Objev tohoto dávného hominida, připomínajícího hybrida lidoopa, opice a člověka, obrátil na ruby většinu toho, co vědci věděli o rané evoluci člověka.   Jak […]
reklama
Historie
Valdštejnův důstojník Piccolomini byl zručný udavač
Na masivním dubovém stole se povaluje jeden z dalších horoskopů. Valdštejn ho už od úsvitu důkladně pročítá. „Zajímavé,“ mumlá si přitom pod nos. Více než kdo jiný totiž věří hvězdám.   Horoskop nechává několikrát vypracovat nejen sobě, ale údajně i těm, které hodlá naverbovat do svých služeb…Vysokého postu v armádě se tak dočká třeba Ottavio Piccolomini […]
Poslední princezna se stala rukojmím Japonců
Korejské císařství si užívá samostatné existence na přelomu 19. a 20. století jen 13 let, než smutně skončí pod japonskou nadvládou. Ještě pohnutější osud ale čeká na Tŏkhje, poslední korejskou princeznu.   Císař Kodžong (1852–1919) má sice manželku Myeongseong (1851–1895), ta je ale zavražděna japonskými agenty, a tak když přichází na svět princezna Tŏkhje (1912–1989), […]
Apoštol těsnopisu prorazil díky lesníkům
Rodák z Poličky Hynek Jakub Heger pochází z chudého prostředí. Sní o studiu teologie, podřizuje se ale přání otce, aby se stal jeho pokračovatelem v rodinném hospodářství.   Není to dobrá volba, protože jeho chatrné zdraví mu neumožňuje starat se o usedlost důsledně. Právnickou kariéru ale může Hynek Jakub Heger (1808–1854) rozjet i nemocný. Vystuduje v Olomouci a […]
Vyměnila Tereza Bavorská nápadníky za vědu?
Panovníci od svých dcer většinou očekávají jediné – že se dobře provdají. Bavorské princezně Tereze však svatba pranic neříká, brání se jí zuby nehty.   Navzdory protestům rodiny se Tereza (1850–1925) pouští do něčeho pro ženu, a urozenou dámu zvlášť, naprosto neslýchaného. Zcela se ponoří do vědeckého výzkumu! Urozená dívka po sobě zanechá rozsáhlé dílo […]
Zajímavosti
Odkud se vzaly dopravní kužely?
Někdy se nám zdá, že dopravní kužely jsou snad všudypřítomné. Narazíme na ně prakticky každý den a obvykle z nich vůbec nemáme radost. Musíme si však přiznat, že jejich úkolem není znepříjemnit cestování, ale udržet bezpečnost na silnicích.   Než spatří světlo světa dopravní kužely, používají se k označení nebezpečných míst na vozovkách dřevěné zábrany […]
Avokádo: Symbol zdravé stravy s temným zákulisím
Na jedné straně zásobárna tělu prospěšných látek a superpotravina pro všechny vegetariány. Jenže zároveň také obrovská zátěž pro životní prostředí – to jsou dvě tváře plodu hruškovce lahodného, který celý svět zná jako avokádo!   Ovoce si na své libě znějící jméno musí počkat až do roku 1696, kdy na něj narazí irský biolog Hans […]
Čokoládové vrchy: Unikát, na kterém si nepochutnáte
Provincie Bohol se řadí mezi desátý největší ostrov Filipín. Zapomenutý kraj se pyšní nádhernou krajinou, které dominují Čokoládové vrchy. Ikonické kopce se dostanou na vlajku provincie i do seznamu světového dědictví UNESCO!   Mlsouny, kteří se oblizují při vyslovení názvu, ale zklameme. Jde totiž o vápencové vrchy, z nichž nejvýraznější se tyčí do výšky až 120 […]
Umějí se zvířata smát?
Lidé se smějí, když chtějí vyjádřit emoce, když slyší vtip nebo jim zkrátka něco přijde legrační. Anebo když je někdo lechtá! Jak je to ale se zvířaty? Mají to také tak?   V roce 2009 to britská psycholožka Marina Davila Rossová vyzkouší na těch nejmenších. Na jedné straně si vezme skupinu kojenců, na druhé opičí […]
Záhady a napětí
Vodní démoni dávných Germánů: Čím se lišili od vodníků?
Každý ví, kdo je to vodník. Pohádková bytost, která je buď legrační, nebo strašidelná. Za dávných dob byl ovšem považován za děsivého démona. V existenci antropomorfní vodní bytosti však nevěřili pouze slovanské, ale také germánské národy! Byla jejich víra oprávněná?   Zatímco my máme vodníka, germánské národy mají Nixe. Tato tajemná bytost má s vodníkem […]
Epidemie halucinací v americké nemocnici: Předávali si lidé přeludy jako nemoc?
Pojmem halucinace označujeme poruchu vnímání, při které lidé vidí něco, co ve skutečnosti neexistuje. Je ale možné, aby mělo několik lidí stejnou halucinaci? Podle odborníků ne, jenže přesně to se před několika lety stalo a dodnes se tuto záhadu nepodařilo objasnit.   V roce 2016 zasáhla nemocnici ve městě Coos Bay v americkém Oregonu záhadná epidemie halucinací, […]
Mýtické bytosti Aqrabuamelu: Žili v Mezopotámii kříženci lidí a štírů?
Mytické bytosti nazývané Aqrabuamelu s tělem člověka a ocasem štíra měly kdysi obývat starověkou Mezopotámii. Jak se dočteme třeba ve slavném Eposu o Gilgamešovi, mělo jít o potomky bohů sloužící jako strážci podsvětí. Podle některých badatelů mohli být tito tvorové reálnější, než si dnes myslíme. Naznačuje to mimo jiné i jejich jednotné zobrazování?   Aqrabuamelu, […]
Nečekaný objev v Izraeli: Dokazuje malá tabulka, že je Bible starší, než jsme si mysleli?
Bible je nejposvátnější text křesťanství a judaismu, který lidé používají už tisíce let. O jeho vzniku toho ale stále mnoho nevíme. Nejstarší pasáže byly údajně sepsány někdy mezi 9. a 12. století př. n. l., což je pouze velmi nepřesný odhad. Nyní ale vědci přišli s unikátním objevem, který by mohl tuto záhadu konečně vyřešit!   […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Nepoctivé pekaře koupali ve Vltavě
historyplus.cz
Nepoctivé pekaře koupali ve Vltavě
„Podvádíte,“ píchne nespokojeně mistr pekařského cechu prstem do žitného bochníku. Ještě nepřikročil ke kontrole rozkrojením, a už na první pohled vidí, že chléb je menší, než určují cechovní artikule. Prodává se ale za běžnou cenu. Pekař má zaděláno na pořádný problém…   1. Pekaři. V letech 1349–1419 jich v metropoli působí 157. Založení O pražském
Odhalte tajemství pěti prvků
enigmaplus.cz
Odhalte tajemství pěti prvků
Se zákonem jin a jang uplatňovali staří taoisté při analýze a chápání přírodních dějů teorii pěti prvků. Vnímali je jako dynamické procesy, které mohou vysvětlit všechno v přirozeném světě. Každý p
Obraz po pradědečkovi našel cestu domů
skutecnepribehy.cz
Obraz po pradědečkovi našel cestu domů
Náš praděd krásně maloval, žádný jeho výtvor nám ale po něm nezůstal. Vnuk si jednou koupil obraz v bazaru, byli jsme překvapeni autorem. Svého pradědečka jsem neznala, hodně jsem ale o něm slyšela. Byl to umělec, malíř, který vystavoval i v cizině. Bohužel jsem neměla ani jeho podobiznu a ani žádný z jeho obrazů se v naší rodině nedochoval. Prababička je všechny
Nevlastní dcera je mou oporou
nejsemsama.cz
Nevlastní dcera je mou oporou
Ať si někdy vysníte budoucnost, osud si pohraje s kartami, a vše dopadne úplně jinak. Moje milovaná vlastní dcera mě odstřihla a jen pár let nato mi do života přišla nevlastní dcera. Zamilovala jsem se už na učňáku a s Karlem jsme byli spřízněné duše až do jeho posledního vydechnutí. Velmi brzy po svatbě se nám narodila dvojčata, kluci Tomáš
Nemůže Maximová najít chlapa kvůli svému otci?
nasehvezdy.cz
Nemůže Maximová najít chlapa kvůli svému otci?
Je krásná, talentovaná a už nějaký čas sama. Herečka Elizaveta Maximová (32) ze seriálu Jedna rodina v rozhovoru přiznala, že za všechno zřejmě mohou její dva tatínci! Bolestivý rozchod Loni se
Plastová okna Schüco FocusIng s rovnými liniemi hliníku
iluxus.cz
Plastová okna Schüco FocusIng s rovnými liniemi hliníku
Nový plastový okenní systém Schüco FocusIng se designem maximálně přiblížil vzhledu hliníkových profilů, zvýšil podíl recyklovaného materiálu při výrobě, ale především nabízí dvojí stavební hloubk
Komfort vnitřního prostředí
rezidenceonline.cz
Komfort vnitřního prostředí
Dostatečná vlhkost, příjemná teplota a čistota vzduchu v interiéru jsou důležitými faktory, jež významným způsobem ovlivňují kvalitu a uživatelský komfort obytného prostoru. Podílejí se na něm svými parametry samozřejmě také samotné budovy, dosažení potřebných hodnot je však leckdy nemožné bez odpovídajících zařízení. Ideální řešení představují novostavby, v nichž lze daného cíle dosáhnout aplikací vhodných řešení,
Světelný zábavní park Winter Wonderland se vrací: Nový a ještě lepší!
epochanacestach.cz
Světelný zábavní park Winter Wonderland se vrací: Nový a ještě lepší!
Více pohádkových příběhů i atrakcí, více zábavy, již od 18. října v Praze, Letňanech. Světelný zábavní park Winter Wonderland se vrací do pražských Letňan. Přináší více než 200 nových světelných instalací inspirovaných pohádkovými a fantasy příběhy, přidá také další, ještě větší zábavné a adrenalinové atrakce. Všechny venkovní atrakce a světelné instalace jsou v ceně základní vstupenky.
Tady může vypuknout peklo. Představujeme 10 nejbezpečnějších sopek planety
epochaplus.cz
Tady může vypuknout peklo. Představujeme 10 nejbezpečnějších sopek planety
Už po tisíce let jsou sopky tím, co lidstvo děsí a fascinuje zároveň. Jejich běsnění dokáže být neuvěřitelně nádherné, ale také obrovsky nebezpečné a doslova smrtící. Ostatně to se v minulosti ukázalo už mnohokrát a v některých případech sopečné výbuchy ovlivňovaly životy lidí po celém světě. A experti se shodují: Dříve nebo později nás něco takového nutně
Stovky nových pohádkových příběhů, a ještě více atrakcí:  Největší světelný zábavní park WINTER WONDERLAND se vrací
21stoleti.cz
Stovky nových pohádkových příběhů, a ještě více atrakcí: Největší světelný zábavní park WINTER WONDERLAND se vrací
Světelný zábavní park Winter Wonderland znovu otevřel. Na 30 000 m² přináší více než 200 nových zářivých instalací inspirovaných pohádkovými a fantasy příběhy. V ceně vstupenky jsou zároveň neomezené
Lidl vysadil 250.000 stromů v nových lokalitách po celé zemi, akce se zúčastnili i zaměstnanci
panidomu.cz
Lidl vysadil 250.000 stromů v nových lokalitách po celé zemi, akce se zúčastnili i zaměstnanci
Zaměstnanci společnosti Lidl vysázeli ve spolupráci s Lesy České republiky 250 000 stromů na 14 lokalitách po celé České republice. Sázení probíhalo u příležitosti oslav Mezinárodního dne stromů, který připadá na 20. října. Do projektu se zapojil i dlouholetý ambasador iniciativy Lidl Les, cestovatel a rybář Jakub Vágner. Lokality pro výsadbu vybrali zákazníci Lidlu, kteří
Chilli con carne s vařenou rýží
tisicereceptu.cz
Chilli con carne s vařenou rýží
Luštěniny zasytí, obsahují bílkoviny a velké množství vlákniny. Ingredience 1 lžíce řepkového oleje 1 střední cibule 280 g hovězího mletého masa 1 lžička mleté sladké papriky ¼ lžičky kajens
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