Čím více umělého světla mají v noci stromy, tím houževnatější jsou jejich listy. Mohou se stát tak odolnými, že se jimi neprokouše hmyz. A to může mít závažné ekologické důsledky, upozorňují vědci.
Tuze hladová housenka od Erica Carleho je jednou z nejoblíbenějších dětských knih na světě. Hlavní hrdinka se v ní prokousává vším možným – od listů, přes dortíky, až po skutečné stránky knihy. Jenže v reálném životě by to tento bezobratlý tvoreček už zřejmě tak snadno nezvládl.
Podle nové studie listy stromů pod vlivem nočního svícení tuhnou natolik, že se jimi hmyz už nedokáže prožrat.
Podle vědců je hlavním problémem světelné znečištění. Nadbytek světla způsobený nočním umělým osvětlením narušuje cirkadiánní rytmus a ekosystémy po celém světě. Pro rostliny, které jsou na světle závislé při fotosyntéze, jsou negativní dopady podle všeho největší. Vědci v časopise Frontiers in Plant Science popsali, že vystavení vysokému množství umělého světla v noci způsobuje horší růst listů i to, že hmyz listí hůř požírá.
„Všimli jsme si, že ve srovnání s přírodními ekosystémy listy stromů ve většině městských ekosystémů obecně vykazují jen malé známky poškození hmyzem. Zajímalo nás, proč,“ popsal podnět k výzkumu Šuang Čang z Čínské akademie věd. „Prokázali jsme, že u dvou nejběžnějších druhů stromů v Pekingu vedlo umělé osvětlení v noci ke zvýšení odolnosti listů a snížení úrovně takzvané herbivorie listů.“ Jako herbivorie se označuje právě konzumace rostlin nejrůznějšími zvířaty.
Den v noci
Umělé světlo zvýšilo úroveň nočního jasu téměř o deset procent. Většina světové populace tak zažívá každou noc světelné znečištění. Vzhledem k tomu, že vlastnosti rostlin ovlivňují jejich interakce s ostatními rostlinami a živočichy, mohou mít jakékoli změny způsobené umělým světlem významný dopad na celý ekosystém.
„Listy, které nejsou poškozené hmyzem, mohou přinášet pohodlí lidem, ale ne hmyzu,“ řekl Čang. „Herbivorie je přirozený ekologický proces, který udržuje biodiverzitu hmyzu.“
Vědci předpokládali, že rostliny vystavené vysoké hladině umělého světla se spíše než na růst soustředí na obranu a vytvářejí odolnější listy s větším množstvím chemických obranných sloučenin. Aby to otestovali, vybrali dva v Číně běžné druhy pouličních stromů: jerlín japonský a jasan pensylvánský. Oba tyto stromy jsou si v mnoha ohledech podobné, ale jerlíny mají menší a měkčí listy, takže je má hmyz raději.
Vědci v rámci této studie odebrali více než pět tisíc listů těchto stromů, jež rostly podél jasně osvětlených ulic, kde se svítí celou noc. Na místě odebrání všech vzorů změřili jasnost světla a současně u všech listů určili chemické složení a popsali biologické vlastnosti.
Větší listy by ukazovaly na zdroje přidělené na růst, zatímco houževnatost a vyšší obsah chemických obranných látek, jako jsou třísloviny, by ukazovaly na zdroje přidělené na obranu. Vyšší obsah vody a živin zase ukazuje na kvalitnější výživu, která láká býložravce.
Tvrdé listy, málo živin
Pro oba druhy stromů znamenala vyšší úroveň umělého osvětlení ve výsledku tvrdší listy. Čím tvrdší listy, tím méně důkazů o tom, že by je hmyz konzumoval. Čím intenzivnější bylo světlo, tím častěji se vědci setkávali s listy, které nevykazovaly vůbec žádné známky toho, že by je hmyz okusoval.
„Základní mechanismus tohoto vzorce ještě úplně nechápeme,“ konstatoval Čang. „Je možné, že stromy vystavené umělému světlu v noci mohou prodloužit dobu trvání fotosyntézy. Kromě toho mohou tyto listy přidělovat větší podíl zdrojů strukturním sloučeninám, jako jsou vlákna, což by mohlo vést ke zvýšení houževnatosti listů,“ dodal.
Současně je ale ve hře ještě jedna možnost: Jerlíny vystavené většímu množství umělého světla měly nižší obsah živin, například fosforu. Přitom tam, kde měly listy tohoto stromu více živin, docházelo k většímu výskytu herbivorie. Listy jasanu byly ovlivněné vyšší úrovní osvětlení ještě silněji: měly vyšší množství dusíku, menší listy a nižší chemickou obranyschopnost.
„Snížení herbivorie může vést ke kaskádovým efektům v ekologii,“ upozornil Čang. „Nižší úroveň herbivorie znamená nižší početnost býložravého hmyzu, což může mít za následek nižší početnost dravého hmyzu, hmyzožravých ptáků a další dopady. Úbytek hmyzu je globálním jevem pozorovaným v posledních desetiletích. Tomuto trendu bychom měli věnovat větší pozornost,“ apeloval.
