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

Írán odpojil internet v panice, Starlink rušit nedokáže

Teherán odpojil internet během protestů v panice a o přístup k síti přišlo dočasně i ministerstvo zahraničí. Píše to list Financial Times s odkazem na experty. Odříznutí Íránci se navzdory hrozbě represí pokoušejí komunikovat se světem přes Starlink. Íránské úřady se marně snaží rušit signál, a tak zabavují lidem antény.
před 8 hhodinami

Cítí se opuštěni elitami, sjednoceni hněvem. Co lidi spojuje v krizích, ukázal český výzkum

Co mají společného spory o roušky během covidu a hádky o pomoc Ukrajině v diskuzích na facebooku? Výzkum českých vědkyň ukazuje, že lidé v časech krize sdílejí opakující se příběhy na základě modelu „my dole“ proti „těm nahoře“. Může to na sociálních sítích posílit sounáležitost mezi lidmi, ale současně takové chování rozděluje společnost ještě víc a vytváří pocity nedůvěry vůči elitám, hlavně těm politickým a mediálním.
před 10 hhodinami

Jaký bude rok 2026? Velká předpověď naznačuje vysoké teploty

Letošní rok by se mohl zařadit k těm dosud nejteplejším. Naznačují to predikce na základě analýzy historických dat a sledování dlouhodobého vývoje. Důležitou roli mají mít jevy El Niňo a La Niňa. Dosud nejteplejší byl rok 2024, ten loňský se stal třetím nejteplejším od počátku pozorování.
před 13 hhodinami

Mikroplastů je tolik, že kontaminují výzkumy o množství mikroplastů

Mikroplastů je už na Zemi tolik, že se nedá pořádně říct, jak moc jich je – tak se dají shrnout výsledky několika studií, které vyšly v poslední době. Na základě důkladných analýz jejich autoři zpochybňují předchozí výzkumy, které popisovaly, kolik mikroplastů (a nanoplastů) se nachází v lidských tkáních.
před 14 hhodinami

Komunisté před 55 lety normalizovali poměry. Pomocí lží i vražd

Zpátky k normálu – to byl cíl komunistů po srpnové okupaci v roce 1968. Rozjitřená společnost, která doufala ve změnu, se měla vrátit do doby před obrodným procesem (pražským jarem), takzvaně se normalizovat. Komunisté ale potřebovali vysvětlit a před lidmi obhájit vojenskou invazi z 21. srpna 1968. Posloužit k tomu měl oficiální dokument, který vyšel před 55 lety, byl plný lží a invazi nazýval „bratrskou pomocí“. Vtloukat do hlavy si ho měly i děti ve školách.
před 17 hhodinami

Umělá inteligence zabíjí tu dětskou, varuje výzkum

V této fázi vývoje převažují rizika využívání generativní umělé inteligence (AI) ve vzdělávání nad výhodami, říkají američtí autoři studie Centra pro univerzální vzdělávání Brookings Institution. Takzvaní chatboti dětem pomáhají s referáty, úkoly a učením, současně jim toho ale podle průzkumu až příliš mnoho berou.
15. 1. 2026

Švýcarská nemocnice vyrábí metry umělé kůže pro popálené při požáru

Po požáru ve švýcarském zimním středisku Crans-Montana, kde při silvestrovských oslavách zahynulo čtyřicet lidí, 116 utrpělo zranění a desítky jsou stále hospitalizovány, pracuje laboratoř na výrobu kůže v centru buněčné produkce Univerzitní nemocnice kantonu Vaud na plné obrátky. Pokouší se pomoci zachránit pacienty s rozsáhlými popáleninami. Speciální zařízení v obci Epalinges nedaleko Lausanne je totiž jediné svého druhu v Evropě.
15. 1. 2026

Pouštní národy lovily žraloky už v době kamenné, ukázal český výzkum

Pravěcí obyvatelé jihu Arábie se už před zhruba sedmi tisíci lety ve velké míře živili mořskými zdroji a troufli si i na tak velkou kořist, jako byli žraloci, vyplývá z výzkumu týmu Archeologického ústavu Akademie věd ČR (AV ČR). Ten v Ománu objevil nejstarší megalitický kolektivní hrob v jižní Arábii.
15. 1. 2026
Načítání...