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

Minutu po minutěOrion se čtyřmi astronauty míří k Měsíci

Raketa Space Launch System s lodí Orion odstartovala ve čtvrtek v 0:35 středoevropského času na misi Artemis II, jejímž cílem je průlet lodi s posádkou kolem Měsíce, což lidstvo učiní poprvé od roku 1972. Raketa vzletěla z Kennedyho vesmírného střediska na Floridě a vynesla loď se čtyřmi astronauty na oběžnou dráhu, kde se Orion oddělil a pokračuje k Měsíci, který obletí ve vzdálenosti 7400 kilometrů. Na Zemi se vrátí po téměř deseti dnech v kosmu.
před 7 hhodinami

Artemis II odstartovala na cestu k obletu Měsíce

Několik let připravovaná mise Artemis II půl hodiny po půlnoci odstartovala, cílem je průlet lodi s posádkou kolem Měsíce, což lidstvo učiní poprvé od roku 1972. Hlavním plánem programu Artemis je pak návrat astronautů na Měsíc, což je nyní plánováno na rok 2028.
včeraAktualizovánopřed 9 hhodinami

Návrat Evropy k jádru může být trnitý a nahrát Rusku

Ruská invaze na Ukrajinu a v současnosti i blízkovýchodní válka oživily v Evropě kvůli prudkému zdražování energií zájem o jádro. Evropská komise chce podpořit investice a budování malých modulárních reaktorů. Jde ale o běh na dlouhou trať. Po cestě navíc hrozí posílení závislosti na ruských zdrojích i protesty veřejnosti. Kvůli zablokovanému Hormuzskému průlivu mění energetickou strategii také některé asijské země.
06:00Aktualizovánopřed 10 hhodinami

Města tradičním stromům nepřejí. „Náhradníci“ ale mohou škodit

Klimatická změna nutí česká města měnit skladbu stromů v ulicích, dosavadní domácí druhy totiž stále častěji nezvládají kombinaci sucha, horka a znečištění. Náhrada odolnějšími, často nepůvodními dřevinami ale přináší nová zdravotní i ekologická rizika, vyplývá ze studie vědců Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci (UP).
včera v 16:58

Čeští mladí začínají se sexem později, méně používají kondomy

Většina patnáctiletých v Česku nemá sexuální zkušenost. Teenageři první pohlavní styk stále častěji odkládají do pozdějšího věku, přičemž nejvýraznější posun psychologové sledují u dívek. Vyplývá to z výsledků dvacetileté studie Institutu pro psychologický výzkum (INPSY) Fakulty sociálních studií Masarykovy univerzity. Studie shromáždila data v šesti vývojových vlnách mezi lety 2002 a 2022 a zapojilo se do ní dvacet tisíc dospívajících, mezi nimi i žáci devátých tříd.
včera v 14:36

„Nepamatuji si, jaké to bylo bez AI.“ Švýcarská mládež propadá chatbotům

Od studijních pomůcek po emocionální podporu se AI chatboti stávají pro mnoho mladých lidí ve Švýcarsku stálými společníky, což vyvolává obavy ohledně schopnosti soustředění, osamělosti a závislosti.
včera v 14:02

Černý déšť v Íránu je jen začátek. Ve válce může jít o vodu

Americko-izraelská válka proti Íránu může na dlouhé roky poznamenat životní prostředí i zdraví obyvatel Blízkého východu. Obě strany konfliktu útočí na rafinerie či ropné sklady, což uvolňuje do ovzduší toxické látky. Pobřežní oblasti pak ohrožuje únik paliva z potopených lodí. Katastrofální následky mohou mít údery na odsolovací zařízení. Mezinárodní právo podobné útoky na civilní infrastrukturu zakazuje a experti hovoří o válečném zločinu.
včera v 07:35

AI poprvé napsala vědeckou studii, která prošla recenzním řízením

Ještě před třemi lety nedokázaly umělé inteligence (AI) namalovat lidskou ruku tak, aby měla správný počet prstů. Letos se AI poprvé podařilo vydat vědeckou studii, která bez problémů prošla procesem recenzního řízení, u něhož narazí i celá řada lidských vědců. Vědci algoritmus popsali v odborném časopise Nature.
31. 3. 2026
Načítání...