Proč jsou některé rostliny masožravé? Přišli na to vědci z Olomouce

Masožravost u rostlin vznikla pravděpodobně jako obranný mechanismus.

Nový pohled na rostliny a jejich vnímání okolního světa přinesli vědci z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH). V uplynulých dvou letech nahlíželi detailně do nitra masožravé rosnatky kapské (Drosera capensis) a porovnávali její elektrickou signalizaci a fyziologickou odpověď v případech, kdy polapí kořist, nebo je mechanicky poškozena. Zjistili, že odezva rostliny na oba podněty je velmi podobná a masožravost se tak patrně vyvinula z obranných mechanismů rostliny. Článek nedávno otiskl prestižní časopis New Phytologist.

Předmětem zájmu se tentokrát stala masožravka, která kořist chytá pomocí lepkavých žláznatých výčnělků na listech – tentakul. Vědci rostliny vystavili různým vnějším podnětům a zkoumali následné reakce, na jejichž počátku vždy stojí elektrický signál vysílaný tentakulami. Výzkum elektrické signalizace u rostlin mnozí odborníci poměrně dlouho opomíjeli, olomoučtí biofyzici s ním ale mají letité zkušenosti.

Elektrický signál je stěžejní

„Potvrdili jsme, že elektrický signál stojí na počátku vjemů rostliny. V práci jsme popsali celý proces od vyslání elektrického signálu až po výslednou reakci rostliny. Hlavním cílem bylo porovnat elektrickou signalizaci a fyziologickou odpověď na masožravost a mechanické poškození rostliny. Chtěli jsme vědět, zda rostlina dokáže rozlišit rozdílné elektrické signály,“ řekl korespondenční autor práce Andrej Pavlovič z oddělení biofyziky CRH.

V prvním případě vědci zkoumali chování rostliny po té, co uloví kořist. Jakmile se hmyz na list zachytí, začnou z hlaviček tentakul, které jsou s kořistí v kontaktu, vycházet elektrické signály. Šíří se k základně tentakul a v samotném listu se signál promění v jakési elektrické vibrace. Ty zachytí ostatní tentakuly, které nejsou s kořistí v kontaktu, začnou se ohýbat a kořist fixovat.

„Bohatá elektrická aktivita je ale omezená jen na oblast na listu, kde kořist dosedne. Do dvou hodin se v této části pletiva začne akumulovat velké množství hormonů ze skupiny jasmonátů, které dokáží spustit činnost trávicích enzymů. Provedli jsme i analýzu trávicí tekutiny a našli v ní enzymy, které tráví proteiny, chitin či RNA, tedy všechny látky, které v kořisti obsahují hodně dusíku a fosforu. Právě tyto prvky totiž rostliny z kořisti potřebují získat, aby povzbudily svou fotosyntézu,“ přiblížil některá ze zjištění Pavlovič.

Velmi obdobnou reakci vzbuzuje i mechanické poškození rostliny, které simuluje útok býložravců. Když vědci rostlinu poranili, vyslala sice zcela odlišný typ elektrického signálu, než jaký rostlina generuje při kontaktu s kořistí, ten se však šířil po celé rostlině a rostlina rovněž zvýšila produkci jasmonátů a zalarmovala své trávicí enzymy ve všech listech. „Zatím nevíme, jaký to má pro rostlinu význam. Proč produkuje trávicí enzymy ve chvíli, kdy nemá co trávit? Předpokládáme, že je to výsledek dědictví evoluce. Tedy období, kdy elektrické signály a jasmonáty v běžných rostlinách, tak jak je tomu dnes, sloužily k indukci obranných reakcí. Mnohé trávicí enzymy se totiž nápadně podobají proteinům sloužícím k obranným reakcím. Masožravost se zřejmě vyvinula z obranných mechanismů rostlin,“ domnívá se Pavlovič.

Rostlina umí kořist ochutnat

Experimenty potvrdily, že rostlina nedokáže vyhodnotit druhy vnějších podnětů a elektrická signalizace není příliš specifická. Zajímavostí ale je, že rostlina umí kořist prostřednictvím specifických receptorů „ochutnat“. „Jakmile rostlina ucítí z kořisti například chitin nebo amoniak, sekrece enzymů se zdesetinásobí. Intenzivní vylučování trávicích enzymů spustí na základě chemického vjemu. Rostlina má proto mechanismy, kterými kořist bezpečně rozezná,“ dodal Pavlovič.

Na výzkumu se kromě biofyzika a rostlinného fyziologa podíleli také biochemici, buněční biologové i analytický chemik ze čtyř oddělení CRH. Olomoucký tým doplnil i jejich bratislavský kolega z Univerzity Komenského. Díky tomu se podařilo vytvořit komplexní výsledek. Možná i proto článek doplnil svým komentářem Axel Mithöfer z Max Planck Institutu pro chemickou ekologii. „Studie je milníkem v našem chápání masožravosti rostlin…,“ napsal mimo jiné Mithöfer.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Španělské úřady prověřují, zda africký mor prasat neunikl z tamní laboratoře

Španělská policie od čtvrtka prověřuje laboratoř v Katalánsku. Cílem vyšetřování je objasnit, jestli za vznikem ohnisek afrického moru prasat, který v regionu zabil přinejmenším 26 divočáků, nestojí právě toto pracoviště nebo jiná z pěti laboratoří v této oblasti, které s virem pracují.
před 23 hhodinami

Lyžování na ledovci se stane vzpomínkou. V Alpách jich mohou zbýt tři procenta

Horské ledovce hrají mimořádně důležitou roli. Ovlivňují lokální i globální klimatické systémy, zásobují řeky vodou, formují krajinu a mají i kulturní a estetický význam pro místní komunity. V neposlední řadě je důležitý také jejich turistický potenciál. Nová vědecká studie však ukazuje, že jejich zánik se zrychluje a většina z nich zmizí už během tohoto století.
včera v 10:01

Bez pravdy, gulagů a naděje. Nový ruský slovník je nástrojem politické moci

Nový výkladový slovník státního jazyka, který letos vydalo Rusko, využívá jazyk jako politický nástroj moci. Zcela v něm například chybí pojmy jako pravda, gulag nebo stalinismus. Podle Jany Kockové ze Slovanského ústavu Akademie věd je dokument závazný pro státní orgány, úředníky i učitele a může mít konkrétní společenské i právní důsledky.
18. 12. 2025

Do Evropy se vrátila lepra, případy hlásí Rumunsko a Chorvatsko

V polovině prosince oznámil rumunský ministr zdravotnictví Alexandru Rogobete, že se v zemi dva lidé nakazili leprou. Jde o první potvrzené případy lepry v Rumunsku za více než čtyřicet let. Obě nakažené ženy pracovaly v lázních ve městě Kluž jako masérky. Další dva lidé čekají na výsledky testů. Úřady lázně, kde se nemoc objevila, uzavřely. Jeden případ zaznamenalo i Chorvatsko. Lepra není výrazně nakažlivá a valná většina lidí je proti ní imunní.
18. 12. 2025

Novým šéfem NASA se stal Jared Isaacman

Americký Senát ve středu potvrdil miliardáře a soukromého astronauta Jareda Isaacmana jako nového šéfa Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA), píše agentura Reuters. Isaacman se tak stal patnáctým šéfem úřadu. V republikány ovládaném Senátu pro něj hlasovalo 67 senátorů, proti jich bylo 30.
17. 12. 2025

Podvodníci okradli děti s rakovinou o desítky milionů, které na ně vybrali

Mezinárodní skupina podvodníků roky okrádala rodiny s dětmi, které trpí rakovinou. Pomocí emotivních videí na YouTube poptávala peníze, které si pak ale nechala. Zneužívání dětí a rodin odhalilo rozsáhlé dvouleté vyšetřování stanice BBC. Riziko, že člověk přispěje na podvodné sbírky, lze snížit následováním jednoduchých zásad.
17. 12. 2025

Glumův efekt poškozuje vědu a hlavně doktorandy, naznačila studie

Vědci si příliš hromadí znalosti i výzkumná témata pro sebe, tvrdí nový výzkum, který fenomén nazval Glumův efekt, podle postavy z knihy Pán prstenů J. R. R. Tolkiena. Glum si žárlivě střežil Prsten podobně, jako si dnes významná část vědců sobecky hlídá „svoje témata“. Poškozuje to zejména doktorandy, ale také celou vědu, protože tak v laboratořích a výzkumných ústavech vzniká toxická atmosféra, naznačuje studie, která ale má metodologické nedostatky.
17. 12. 2025

Británie se vrací k programu Erasmus

Británie a Evropská unie se ve středu dohodly, že britským studentům umožní opětovné zapojení do oblíbeného studentského výměnného programu Erasmus+. Jde o malý, ale symbolický signál zlepšení vztahů mezi Spojeným královstvím a EU po brexitu, napsala agentura Reuters.
17. 12. 2025
Načítání...