Rostlina přizpůsobuje přenos pylu prostředí

Tisková zpráva Přírodovědecká fakulta UK

Vědci zkoumají rostliny na molekulární úrovni anebo z globálních perspektiv. Přesto zůstávají před jejich očima skryté jevy, které slibují převratné objevy. Týkají se mimo jiné opylování hmyzem.

Opylení je jeden z nejdůležitějších okamžiků v životě rostliny. Hmyz, který u většiny druhů přenáší pyl, je však vybíravý. Jak na počasí, tak na druhy rostlin, neboť mu jde především o získání potravy. Rostliny proto musí uvolnění pylu správně načasovat s ohledem na počasí a zároveň soutěžit o pozornost opylovatelů s ostatními rostlinami v okolí.

 

Univerzitní výzkum

Spletitou síť vztahů rostlin a opylovatelů začal před patnácti lety rozplétat výzkumný tým Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze. Jakub Štenc z katedry botaniky popsal, jak celé léto vědci opakovaně sledovali spolu se studenty dění na jediné louce: otevírání květů, návštěvy hmyzu a spektrum pylu na jejich těle.

Ukázalo se, že titíž opylovatelé mění během dne své preference podle toho, jak jednotlivé květy uvolňují pyl. Díky tomu koexistuje na louce mnoho rostlinných druhů, ale zároveň jejich různorodost zajišťuje setrvale opylovatelům potravu.

 

Jak rostlina řídí uvolňování pylu

Fyziolog Stanislav Vosolsobě se studentkou Annou Kampovou z katedry experimentální biologie uvedené fakulty přenesl výzkum z pokusné louky do laboratoře, kde se věnovali mechanismu otevírání prašníků v květech. Během tohoto procesu dochází k řízenému vyschnutí, tzn. smrti, buněk prašníku, čímž pukne a uvolní pyl. Vše se odehraje během několika málo desítek minut, jakmile nastanou vhodné meteorologické podmínky. Prašníky zkoumal už v 19. století Jan Evangelista Purkyně, avšak doposud nebylo jasné, zda je jejich otevření důsledkem vnějších vlivů nebo cíleným rozhodnutím rostliny. Uvedený výzkum prokázal, že prašníky jsou až do poslední chvíle zcela živé a jejich puknutí iniciuje odpar vody skrz průduchy, což spustí lavinovitě se šířící smrt jejich buněk, která dokoná otevření prašníku.

Otevření průduchů a přípravu buněk na smrt rostlina může přímo regulovat. Rychlost odparu však závisí na osvitu. Mechanismus tak kombinuje jak vnitřní řízení, tak vnější vlivy, díky čemuž dokáže rostlina flexibilně přizpůsobit uvolnění pylu stavu počasí a tím i aktivitě opylovatelů.

Výsledky terénní práce uveřejnil respektovaný odborný časopis Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics1, a laboratorní studie prestižní PNAS2, což je velký úspěch českých biologů. Pro včelaře tak dostávají další díl poznání, jak funguje vztah rostlina – počasí – opylovatel.

 

Odkazy:

1.      https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S143383192500023X

2.      https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2420132122

Terénní výzkum byl při studiu vztahů mezi rostlinou, počasím a opylovatelem nenahraditelný. Foto Stanislav Vosolsobě

Květy čertkusu lučního (Succisa pratensis) a jejich opylovatelé, v tomto případě pestřenky, tvoří spletitou síť vztahů. Foto Jan Martinek

Otevírání prašníků huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) zachycené konfokálním mikroskopem. Foto Anna Kampová

Otevírání prašníků huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) zachycené konfokálním mikroskopem. Foto Anna Kampová