Světelný smog mění listí stromů. Vědci varují před vážnými dopady na hmyz

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.

Tuze hladová housenka
Zdroj: Flickr Commons/ Sarah

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.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

El Niño je tady. Ještě zesílí a přinese extrémní počasí, varuje WMO

Podle Světové meteorologické organizace (WMO) se v tropickém Pacifiku vyvinuly podmínky jevu El Niño. Vědci předpovídají, že v nadcházejících měsících rychle zesílí, čímž se v mnoha částech světa zvýší pravděpodobnost výskytu vln veder, sucha, silných srážek a dalších extrémních povětrnostních jevů.
před 2 hhodinami

Kanibalismus škodí lidskému zdraví, proto se neuchytil, tvrdí vědci

Kanibalismus má nepříznivé dopady na zdraví, což je hlavním důvodem, proč se v lidské společnosti neuchytil, tvrdí dvojice vědců z Polska a Česka. Pomocí matematického modelu dospěli k závěru, že dlouhodobé pojídání jiných lidí šíří v komunitě nemoci a vede k jejímu rozpadu, napsala agentura Reuters.
před 3 hhodinami

Vědci popsali, jak nebezpečný patogen plíživě získal imunitu vůči antibiotikům

Ukryté na nemocničních chodbách, šířící se v malých nenápadných vlnkách. Z hlediska lidského času pomalu a nenápadně, ale současně nezastavitelně a tak, aby co nejlépe odolávaly lidské medicíně. A podařilo se jim to – z obyčejných bakterií se staly „superbakterie“ odolné vůči většině antibiotik. Vědci teď popsali, jak tato cesta vypadala.
před 5 hhodinami

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 21 hhodinami

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 23 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
včera v 12:33

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
včera v 10:33

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
včeraAktualizovánovčera v 07:45

Evropský pohled