Rastliny v rôznych nadmorských výškach využívajú rozličné chemické stratégie, aby sa čo najlepšie vyrovnali s typom stresu, ktorému čelia.
Vŕby vo vysokých nadmorských výškach sa chránia pred UV žiarením, tie v nížinách zasa proti bylinožravému hmyzmu. Zdroj: iStockphoto.com
Počas evolúcie sa rastliny naučili vytvárať ohromujúce množstvo najrôznejších chemických látok, takzvaných metabolitov. Používajú ich na prispôsobenie sa nepriaznivým podmienkam prostredia alebo ochranu pred bylinožravcami a patogénmi.
Zatiaľ čo dosiaľ veda pozná viac ako dvestotisíc takých látok, súčasný technologický pokrok ich umožňuje objaviť tisícnásobne viac.
Na to, ktoré vplyvy podporujú evolúciu fascinujúcej chemickej rôznorodosti rastlín, sa zameral tím Martina Volfa z Biologického centra AV ČR vo svojej aktuálnej publikácii v odbornom časopise Ecology Letters.
Českí biológovia, s ktorými na výskume spolupracovali aj vedci z Dánska, Nemecka, Fínska, Veľkej Británie, Panamy a zo USA, študovali druhy vŕb rastúcich v rôznych nadmorských výškach – ako v nížinách v Českej republike, tak i v horských oblastiach rakúskych Álp. Ich výsledky ukazujú, že rastliny v rozdielnych nadmorských výškach volia rozličné chemické stratégie, aby sa čo najlepšie vyrovnali s typom stresu, ktorému čelia.
Vysoko položené vŕby sa chránia pred slnkom
„Vo vysokých nadmorských výškach sa všetky druhy vŕb chemicky podobajú a produkujú štruktúrne blízke látky, ktoré im pomáhajú odolávať škodlivým podmienkam v prostredí, kde je napríklad preukázané vysoké UV žiarenie. Je to podobné, ako keď si my ľudia chránime svoju kožu pred slnkom pomocou opaľovacích krémov,“ vysvetľuje Volf.
Chemicky pestré vŕby z nížin
Druhy vŕb v nížinách sú, naopak, chemicky omnoho pestrejšie. Musia totiž bojovať proti svojim prirodzeným nepriateľom, hlavne proti bylinožravému hmyzu. „Mnoho hmyzích bylinožravcov, ktoré sa vyskytujú v nízkych nadmorských výškach, sa prispôsobilo obranným mechanizmom vŕb. Dávajú prednosť potrave na stromoch, ktoré sú z hľadiska chemického zloženia podobné. Pre vŕby je preto výhodné mať rôzne chemické zloženie,“ ozrejmuje biológ.
Pozrite si
Chemická variabilita tak pravdepodobne pomáha nížinným vŕbam vyhnúť sa tomu, aby na nich hosťovali rovnakí prirodzení nepriatelia. Celkovo tieto trendy prispievajú k rôznym aspektom chemickej rozmanitosti a spoločne vytvárajú priestor pre vznik prekvapivého bohatstva metabolitov, ktoré pozorujeme v rastlinnej ríši.
Pomohli im metabolomické nástroje
Na výskum chemických látok v rastlinách použili bádatelia metabolomické nástroje, pomocou ktorých možno analyzovať tisícky metabolitov súčasne.
Metabolomika študuje malé molekuly, takzvané metabolity, prítomné v bunkách alebo tkanivách živých organizmov.
Vďaka najmodernejším výpočtovým prístupom, ktoré ešte pred niekoľkými rokmi neboli možné, tak sledovali a vyhodnotili obrovské množstvo dát o týchto chemických látkach.
Pochopenie toho, ako a prečo jednotlivé chemické látky vznikajú, môže vedcom objasniť, ako stres z prostredia i zo živočíchov vplýva na evolúciu rastlín.
Zdroje: TS AV ČR, ekolist.cz
(af)
