Paměť rostlin

Paměť rostlin…

 Již koncem dvacátého století se začali vědci zajímat o komunikaci a snad i paměť rostlin.

 Šlo, a doposud jde, o novou vlnu směřování zájmu nejen vědců, ale už i laické veřejnosti. Tyto výzkumy pronikly i do povědomí laické veřejnosti různými populárně naučnými články a knihami. Jedním z průlomových titulů, seznamujících laickou veřejnost s tím, že rostliny a stromy jsou více, než jen „biologické věci“, se stala kniha Tajný život stromů Petra Wohllebena.

 Ještě mnohem dále se dostal pan Daniel Chamovitz, izraelský biolog a ředitel Manna Center for Plant Biosciences na univerzitě v Tel Avivu. Ten ve své knize What a plant knows nachází mezi zvířaty, lidmi a rostlinami spoustu podobných znaků. Upozorňuje i na to, že lidé zapomínají, že rostliny jsou komplexní organismy, které žijí vlastními životy a musí také řešit problémy světa kolem sebe.

 Ovšem ani v českém rybníčku se nezahálí a například pan Vít Latzel z Botanického ústavu AV ČR zkoumá mezigenerační paměť rostlin, a to s velmi zajímavými výsledky… Ano, ve výzkumech pana Latzela se potvrzuje, že i u rostlin platí „Co tě nezabije, to tě posílí!“ Epigenetická paměť rostlin předává od jedinců, kteří prošli obdobím strádání, tyto informace na jejich vegetativní i generativní potomky, které tak „naučí“, jak přežít v nehostinných, nepříznivých podmínkách. Jde o změny DNA a chromozomové informace, kterými jsou potomci rostlin, přeživších strádání v důsledku špatných vegetačních podmínek, zvýhodněni oproti rostlinám stejného druhu, které takovýmto strádáním neprošly. Jde jak o období nepříznivého klimatu, tak i o napadení herbivory, tedy býložravci, jak již z říše hmyzí, tak zvířecí, případně i o další pro rostliny negativní agens. Přípravu na obranu, například nechutnost, nelákavost pro herbivory, má na starosti látka 5-azacytidin. Ta se, stejně jako další generačně předávané „paměťové substance“, dostává jen potomkům rostlin, které prošly příslušnou atakou…

 Obdobně je takto modulován hormon auxin, zodpovědný za růst nadzemní i podzemní části rostlin a v důsledku ovlivňující i nasazení na květ.

 Výzkum došel tak daleko, že bylo zjištěno, že i listy rostlin, které prožívaly stres, ale překonaly jej, se po svém odumření a přirozeném oddělení se od rostliny, rozkládaly mnohem déle než listy téhož druhu rostliny, která žila v optimálních podmínkách.

 Bohužel se však výzkumné týmy tímto jevem dále nezabývaly.
Šlo, z pohledu přežití lidstva, o dosti osudovou chybu…

 Bylo dokázáno, a je prakticky využíváno, že rostliny lze ke květu přivést i například roubováním, s tím, že rouby pocházejí z rostlin, které potřebují jiné květní stimulans než původní mateřská rostlina. Více o tom například tým Šetlík, Seidlová, Šantrůček z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v práci Fyziologie rostlin, ontogeneze kvetení.

 Výše zmíněný pan Chamovitz také mimo jiné zjistil a dokázal, že rostliny mají čich a umějí na příslušné čichové vjemy reagovat. Známý je přece pokus s nezralými a zralými plody, vloženými do uzavřeného prostoru. Pokud se tam umístí jen nezralé plody, dozrávají o poznání pomaleji než v případě, že byly vloženy i plody již zralé… Nakonec, nejde o nic divného, protože čich je toliko vnímání chemikálií rozptýlených v okolním prostředí.

 Pan Wohlleben a též i další vědci zase zjistili, že varovné signály, předávané jak kořeny, tak i fytoferomony, vypouštěnými do vzduchu či půdy, dokážou některé rostliny vnímat i mezidruhově.

 Tohoto poznatku začaly využívat velké agropodniky, které chtěly urychlit metání (začátek kvetení) pšenice a dalších obilnin tak, aby – bez ohledu na délku dne a zralost rostliny – plodily dříve a mohlo dojít ke dvěma sklizním za sezónu.

 Do rostlin vpravily formou postřiku patřičný květní stimulans, tedy obdobně jako při roubování, který ovlivnil tvorbu fytohormonu auxinu a tím došlo ke zkrácení juvenilní fáze růstu následované změnou organogeneze z vegetativní na květní.

 Prvních několik let slavil tento krok velké úspěchy, avšak po několika letech se, nejen na pokusných polích, ale i v jejich širokém okolí, začaly výnosy výrazně zmenšovat. Pšenice, následně i další obiloviny a posléze i kukuřice sice přecházely z růstové do květní fáze rychleji – i za cenu menšího habitusu rostliny –, ale květenství byla slabá až neplodná. Zato docházelo k výraznému odnožování rostlin, takže na polích vyrůstaly nižší, ale velmi husté porosty. Na okrajových špatně zoraných místech byly tyto porosty schopny přezimování a v další vegetační sezóně pokračujícího vegetativního rozrůstání se a množení…

 Vědci sice následně zjistili, že od sklízených plodících obilnin, nedovršivších svůj juvenilní vývoj, došlo k předání informací fytohormony, vyloučenými v době pro vývoj rostliny předčasné sklizně, do vzduchu, neboť jejich rostlinná tkáň ještě nebyla odumřelá, suchá, jako při běžné sklizni, a tudíž mohla varovné fytohormony produkovat. Další fixací varování pak byly informace předávané do epigenetická paměti z odumřelých částí rostlin, které přečkaly ve stavu schopnosti předání ucelených DNA řetězců až do dalšího setí a tím i následného řízení růstu další generace rostlin tak, aby byly v daných podmínkách úspěšné v přežití druhu…

 Pokusná pole byla sice pečlivě rozorána a oseta jinými rostlinami než obilovinami, ale…
… následné katastrofě se již nedalo zabránit, neboť vštípení nové informace do paměti obilovin, ke kterému došlo geneticky i epigeneticky a které se rozšířilo i mimo pokusné pozemky, bylo nezvratné. Během dvaceti let se světové výnosy obilovin ztenčily na méně, než 10 % stavu před zavedením pokusného pěstování se zkrácením juvenilního cyklu…