Pravěké rostliny ničily embolie kvůli suchu. Čeští botanikové zjistili, jak se s problémem vypořádaly

Česko-americký tým popsal změny uspořádání vodivých pletiv, které před stovkami milionů let pomohly rostlinám zvládat sušší prostředí na pevnině. Poznatky z výzkumu mohou podle vědců v současnosti přispět k lepšímu šlechtění rostlin odolných vůči suchu. Studii vydal prestižní časopis Science.

Vodivá pletiva podle odborníků mimo jiné zajišťují zásobování nadzemních částí rostlin vodou. Pokud je ale rostlina vystavena suchu, šíří se pletivem embolie – podobná té, která zabíjí lidi. Vzduchové bubliny tok vody nevratně přeruší a začne vysychání, které rostlinu zabíjí.

„První suchozemské rostliny, které se z vody dostaly na břeh, byly velmi malého vzrůstu a přežívaly jen v bezprostřední blízkosti vody. Asi před 400 miliony let se ale jejich vzrůst začal zvyšovat, vznikaly rozmanitější formy a zároveň začaly osidlovat sušší stanovišťě. Zaujalo nás, že zatímco první cévnaté rostliny soustředily svá vodivá pletiva ve válci uprostřed stonku, skoro žádné žijící rostliny si toto uspořádání neudržely,“ uvedl k počátkům výzkumu vedoucí autor studie Martin Bouda.

Právě tento fakt byl podle vědce klíčem k rozluštění evoluční kapitoly.

Zkamenělý kmen stromové kapradiny Dernbachia brasiliensis z doby před 250 až 300 miliony let. Vodivé pletivo je zvýrazněné modře
Zdroj: AV ČR

Bouda, který působí v Botanickém ústavu Akademie věd, s Craigem Brodersenem z Yaleovy univerzity a dalšími americkými vědci zkoumal uspořádání vodivých pletiv žijících i vyhynulých rostlin reprezentujících více než 400 milionů let evoluce.

Ze zkamenělin zjistili, že rostliny začaly uzpůsobovat svá vlákna krátce poté, co se na pevnině vyskytly větší druhy, a různost uspořádání vodivých pletiv přetrvala dodnes.

Adaptační zbraň proti změně klimatu

Tým pak podle Boudy pomocí simulací šíření embolie potvrdil, že období sucha přežívají spíše rostliny, které mají vodivá pletiva uspořádaná do úzkých vláken.

„Pokud jsou cévice shluklé pohromadě, poskytují jejich stěny četná spojení, a tedy spoustu nezávislých příležitostí pro šíření embolie. V úzkém vlákně jsou cévice seřazeny jedna za druhou, takže embolie musí překonávat každou jednotlivou stěnu mezi nimi. Je tedy mnohem vyšší pravděpodobnost, že se někde zastaví a rostlina přežije,“ vysvětlil botanik.

Uzpůsobení pletiv tak bylo jedním ze zásadních faktorů, které umožnily liniím zvětšujících se rostlin šíření dále od vodních zdrojů.

Výsledky výzkumu mohou být přínosem při současném šlechtění plodin odolných vůči suchu. Vyšších výnosů bylo podle expertů u řady plodin dosaženo za cenu snížení jejich odolnosti. V období změny klimatu však může být odolnost vůči suchu stejně důležitá jako výnos.

„Když teď lépe rozumíme tomu, jak jsou vodivá pletiva uspořádána a jak to ovlivňuje schopnost rostliny snášet sucho, můžeme na to uspořádání zacílit šlechtitelské programy. To znamená, můžeme se pokusit vytvořit lepší cévní systém rostlin,“ uvedl Brodersen.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

ŽivěPrvní teplotní rekord v pátek padl už před obědem. Čeká se horší horko než ve čtvrtek

Současná vlna veder přináší i v pátek do České republiky vysoké a mnohde rekordní teploty. Kolem poledne už přepsalo teplotní rekord pět stanic, další ho vyrovnala. Meteorologové očekávají, že se teploty budou blížit čtyřiceti stupňům.
před 1 hhodinou

Maďarsko se chystá na úplné odstavení své jediné jaderné elektrárny

Maďarská jaderná elektrárna Paks zatím kvůli nízkému průtoku Dunaje pokračuje v produkci energie zhruba v polovičním objemu, než je běžné. Podle agentury MTI to v pátek uvedl premiér Péter Magyar, který ve čtvrtek avizoval brzkou úplnou odstávku elektrárny. Problémy s výrobou energie kvůli suchu hlásí i Rumunsko. Za současný pokles vody v Dunaji může podle médií kombinace dlouhodobého sucha a letní vlny veder.
před 1 hhodinou

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 3 hhodinami

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 4 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 5 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 6 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 17 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 23 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.