Nadužívání zemědělské půdy v kombinaci se změnou klimatu představuje pro ekosystémy i jejich obyvatele zatím nevídanou hrozbu. Mezi oběti této změny patří i rostliny, které tvoří důležitou část biodiverzity v horách jihovýchodní Evropy podél Balkánského poloostrova. Dvě skupiny vědců se pokouší je zachránit.
Profesor Nektarios Aligiannis a jeho tým z Athénské univerzity se snaží zvrátit vymírání unikátních rostlin, které se vyskytují v horách jižní Evropy – zejména těch, které se po staletí používaly v tradiční medicíně.
Aligiannis a jeho kolegové spolupracují na projektu EthnoHERBS, jehož cílem je zachovat biodiverzitu rostlin v těchto horských ekosystémech. Nejde jim ale přitom jen o ochranu přírody. „Balkán je místem s obrovským bohatstvím původních léčivých rostlin a jejich využívání pro medicínu má tady dlouhou tradici,“ vysvětluje Aligiannis.
Záchrana přírodní lékárny
Jeho tým má k dispozici seznam těch nejdůležitějších rostlin, které se v průběhu staletí používaly k léčebným účelům. Patří mezi ně plantago neboli jitrocel, který se používá ke zmírnění zánětů, hypericum, známý jako třezalka, k léčbě depresí a calendula neboli měsíček využívaný k hojení ran.
Tradičně se sbírala šťáva nebo se části rostliny sušily a používaly jako obklady. Případně se rostliny vařily a používaly jako antiseptický prostředek na omývání postižených míst. Jako rozpouštědla se používaly přírodní produkty – voda, olivový olej, víno a vinný ocet.
Výzkumníci systematicky zkoumají rostliny v této oblasti a propojují výsledky tohoto výzkumu s tradičními znalostmi a zvyky prostřednictvím etnobotanických průzkumů. A nakonec tým s využitím nejmodernějších technologií v oblasti chemie přírodních produktů využívá léčebný potenciál rostlin. Nejslibnější z těchto druhů chtějí vědci pěstovat, aby z nich získávali přírodní účinné léky.
Z hor do laboratoře
„Všechny bylinné extrakty a sloučeniny, které získáme, budeme testovat, abychom popsali jejich biologickou aktivitu. To znamená, jaké mají antioxidační, antimikrobiální, protizánětlivé a protistárnoucí vlastnosti. Na seznamu léčivých schopností je také čištění kůže a hojení ran,“ uvedl Aligiannis.
Kožní onemocnění mohou být způsobena různými mikroorganismy a většina současných dostupných antibiotik má značná omezení, pokud jde o antimikrobiální spektrum i vedlejší účinky. S příchodem stále odolnějších kmenů bakterií a plísní navíc roste i poptávka po přírodních antimikrobiálních léčivech.
Vědci budou léčivky studovat i pomocí počítačových modelů, které jsou trénované k předvídání možné toxicity nebo podráždění.
V současnosti se využívají pro získání léčivých látek z rostlin techniky, které vyžadují správné použití rozpouštědla a tepla. Bezpečnostní rizika spojená s organickými rozpouštědly při průmyslovém zpracování ale vedla k tlaku na používání „čistých“ technologií pro výrobu „zelených“ extraktů. Tou nejnadějnější je takzvaná mikrovlnná extrakce, která snižuje množství potřebného tepla a také vyžaduje méně rozpouštědel i času.
Satelity a sekvenování – dvě cesty k záchraně bylin
Evropští výzkumníci také využívají satelitní technologie a datové technologie, aby zmírnili hrozbu, že by mohlo dojít k vyhynutí těchto rostlin. „Vyvíjíme model, který umožní předpovědět riziko, kde a kdy daný druh vyhyne,“ uvedl Spyros Theodoridis ze Senckenbergského centra pro výzkum biodiverzity a klimatu v Německu.
„I když se snažíme mnoho druhů ochraňovat, stále pokračuje jejich cesta k vyhynutí. Důvodem jsou vysoké náklady na technologie pro jejich monitorování a také nedostatečná spolupráce mezi skupinami zabývajícími se ochranou přírody a vládními orgány,“ nastínil Theodoridis, pracovník programu Marie Skłodowska-Curie Actions a vědecký řešitel projektu BEEP.
„V balkánských horách teď pracujeme na nápravě této situace,“ řekl Theodoridis. Jeho tým se konkrétně zabývá čtyřmi hojně využívanými druhy byliny sideritis, známé u nás jako hojník.
Sušená rostlinka, ze které se připravuje čaj, je vyhledávaná pro své léčivé účinky, je účinná proti kašli a žaludečním potížím. Výzkum naznačuje, že rostlina působí protizánětlivě a antimikrobiálně, navíc má vliv na účinnější ochranu žaludku a snižuje stahy střevních svalů.
„Abychom ukázali změnu dynamiky vegetace v posledních čtyřech desetiletích v pohořích Balkánského poloostrova, využíváme na to rozsáhlý archiv satelitních dat; díky němu vidíme reakci na rostoucí teploty a déletrvající sucha,“ vysvětluje Theodoridis. „Kromě toho sledujeme genetické změny v populacích této rostliny porovnáváním DNA celkem dvou set herbářových vzorků odebraných před rokem 1980 s DNA současných vzorků.“
Nejmodernější technologie pro vysoce výkonné sekvenování umí pracovat s obrovským množstvím genetických dat. „Současně se sekvenuje více než miliarda genetických fragmentů,“ dodal vědec.
Mezi hrozby pro přežití této byliny patří přímé i nepřímé důsledky klimatických změn a také její nadměrné využívání. Zvyšující se teploty umožňují konkurenčnější vegetaci, jako jsou stromy a keře, aby se dostala dále do hor a zabrala přirozená stanoviště hojníku. Stále delší období sucha v horách během jara zase brzdí kvetení byliny, a tím i její reprodukční schopnost.
Projekt BEEP se tak údajně blíží potvrzení, že existuje jednoduchá korelace mezi klimatickými změnami a poklesem biodiverzity této rostliny. To umožní předpovědět, jak rychle se rostlina blíží k vyhynutí.
Organizace zabývající se ochranou životního prostředí, jako je Evropská agentura pro životní prostředí a Mezinárodní svaz ochrany přírody, budou moci tento rámec využít jako vodítko ve svém úsilí zajistit, aby druhy navzdory mnoha iniciativám nevymíraly. Vědci doufají, že ukázka osudu ohrožených druhů zvýší povědomí veřejnosti a změní tak chování lidí.
„Sbírání několika rostlin pro individuální potřeby je pravděpodobně v pořádku a také legální, ale někdy lidé z hor odnášejí obrovské množství bylin v pytlích. A to je už nadměrný sběr, který v kombinaci se změnou klimatu vede k rychlému úbytku populací rostlin,“ varují vědci.
Oba týmy se domnívají, že jejich modely ochrany tradičních léčivých bylin lze použít v budoucnosti mnohem šířeji. Aligiannis míní, že jejich model by se dal použít i pro mořské a živočišné produkty. Theodoridis s ním souhlasí: „Vidím, že náš model lze použít pro mnoho léčivých rostlin, jako jsou různé druhy orchidejí a prvosenek, které jsou pod tlakem klimatických změn a nadměrného sběru.
