Menu

Naše objevy

Nepřehlédněte rubriku, ve které dvakrát týdně představujeme aktuální výzkumy a objevy našich vědců.


Rekonstrukce lesů v nížinách severovýchodu České republiky

Když chceme zjistit, jaká vegetace rostla v krajině před tisíci let, tak je k tomu možné použít různé typy stop, které po sobě tato vegetace zanechala do dnešních dnů. Takto získané údaje vypovídají o minulosti vegetace vždy poněkud odlišným způsobem. Například pyl ve fosilních záznamech bývá ovlivněn mírou produkce pylu toho kterého druhu a možnostmi pro šíření pylu. Pyl zároveň obvykle vypovídá o vegetaci z relativně velké oblasti, zatímco analýzy uhlíků z rostlin přinášejí informace spíše lokálního charakteru.

Petra Houfková z Laboratoře archeobotaniky a paleoekologie (LAPE) Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a její kolegové rekonstruovali vegetaci nížin na severovýchodu České republiky. Použili k tomu algoritmus LRA (Landscape Reconstruction Algorithm, kterým lze zpracovat data z pylových záznamů a rekonstruovat vegetaci v krajině. Ve své studii analyzovali pět pylových záznamů z hor Jesenicka, a pak dva pylové záznamy z nížin Litevského Pomoraví. Společně s nimi prostudovali i šest vzorků uhlíků z rostlin. Všechny pylové záznamy a vzorky pocházely z období holocénu.

 

Analýzy pylu ukázaly, že se pylové záznamy z horského prostředí od sebe navzájem příliš neliší. Algoritmus LRA rekonstruuje pro nížiny v severovýchodních Čechách porosty dubu a jilmu. Podle těchto rekonstrukcí a také analýz uhlíku byl ve většině případů hlavní dominantou lesních porostů dub.

Abraham, V., Novák, J., Houfková, P., Petr, L., Dudová, L. 2017. A Landscape Reconstruction Algorithm and pedoanthracological data reveal Late Holocene woodland history in the lowlands of the NE Czech Republic. Review of Palaeobotany and Palynology 244: 54–64.

Kontakt: Mgr. Petra Houfková (petra.houfkova at gmail.com)

---------------------------------------------------------------------------------------------

Historie biomů, lidský vliv a diverzita mykorrhizních hub

Lidé jsou dnes fascinováni diverzitou živého světa. Můžeme ji pozorovat všude kolem nás, přesto ale stále plně nerozumíme mechanismům a procesům, které se za biodiverzitou skrývají. Jako zajímavá skupina pro výzkum globální biodiverzity se v poslední době ukazují společenstva mikroorganismů. Nejsou sice vidět pouhým okem, ale vědci s nimi po celém světě zacházejí víceméně stejně a používají při jejich studiu shodné postupy molekulární biologie, takže je možné údaje o nich srovnávat lépe, než tomu bývá u větších organismů. Týká se to i mikroskopických arbuskulárně mykorrhizních (AM) hub, čili glomeromykot, které žijí v symbióze s asi 80 procenty druhů suchozemských rostlin.

 

Globální biodiverzitou AM hub se ve své nové studii zabýval i Francesco de Bello z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a Botanického ústavu AV ČR v Třeboni. S početným mezinárodním týmem spolupracovníků zkoumali globální biodiverzitu AM hub a využili k tomu dostupné údaje o sekvencích těchto hub, které v předchozích výzkumech vědci vytáhli ze vzorků získaných v rozmanitých prostředích. Z těchto údajů určovali parametry biodiverzity AM hub na různých úrovních.

Podařilo se jim například zjistit, že biodiverzita AM hub je velmi proměnlivá v prostoru. Velké počty druhů těchto hub se nacházely v tropických savanách během poslední doby ledové. Tam byla zřejmě centra vzniku nových druhů AM hub. Na společenstva těchto hub má také vliv působení lidské civilizace. Díky lidskému vlivu jsou společenstva AM hub chudší. Studium biodiverzity symbiotických hub názorně ukázalo, jak na biodiverzitu působí globální historické procesy, jako jsou například doby ledové, společně s vlivem lidské civilizace, k němuž dochází až v historicky zcela nedávné době.

Pärtel, M., Öpik, M., Moora, M., Tedersoo, L., Szava-Kovats, R., Rosendahl, S., Rillig, M. C., Lekberg, Y., Kreft, H., Helgason, T., Eriksson, O., Davison, J., de Bello, F., Caruso, T., Zobel, M. 2017. Historical biome distribution and recent human disturbance shape the diversity of arbuscular mycorrhizal fungi. New Phytologist 216: 227–238.

Kontakt: Francesco de Bello. (fradebello at prf.jcu.cz)

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Květní ostruhy s nektarem a specializace opylovačů s dlouhým sosákem

Biologové si už celá staletí považují květní ostruhy s nektarem, tedy protažené části květních lístků, plné lákavého pokušení pro mlsný hmyz, za krásný příklad adaptace vysoce specializovaných rostlin. Někteří odborníci ale namítají, že příroda je složitá, a že i specializované rostliny s ostruhami lákají více různých typů opylovačů.

Anna Vlašánková z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, a také z Biologického centra AV ČR prověřili hmyz, který navštěvoval květy netýkavek druhu Impatiens burtonii v kamerunských horách Bamenda Highlands. Pozorování probíhala v mozaice různých typů vegetace v nadmořské výšce 2100 až 2200 metrů. Badatelé sledovali návštěvníky květů netykavky a měřili hloubku v ostruze, do jaké ten který hmyz zastrčí sosák, pak také vzdálenost nektaru od vstupu do ostruhy, a rovněž úspěšnost návštěvníka při získání nektaru.

 

Mouchy pestřenky z rodu Melanostoma, které mají krátký sosák, byly na květech netýkavky nejvíce aktivní časně zrána. Krmily se přitom pylem a nektarem v blízkosti vstupu do ostruhy. Nejčastějšími návštěvníky sledovaných květů kolem poledne byly nám důvěrně známé včely medonosné Apis mellifera a spolu s nimi pestřenky Rhingia mecyana. Pestřenky Rhingia mecyana jsou sice jedinými ze zaznamenaných návštěvníků květů netýkavek, kteří mohou dosáhnout až na konec ostruh květů, a zároveň to jsou také nejčastější návštěvníci, přesto ale pestřenky nepřinesly nejvíce pylu ze všech návštěvníků v průměru na jednu návštěvu květu.

Autoři studie se domnívají, že květní ostruhy, tak jako v případě netýkavek, mohou ve skutečnosti lákat návštěvy hmyzu s dlouhými i hmyzu s krátkými sosáky. To by znamenalo, že opylované rostliny, a spolu s nimi i opylovači, mohou být vystaveni více rozmanitým evolučním tlakům, než jsme si doposud mysleli.

Vlašánková, A., Padyšáková, E., Bartoš, M., Mengual, X., Janečková, P., Janeček, Š. 2017. The nectar spur is not only a simple specialization for long-proboscid pollinators. New Phytologist 215: 1574–1581.

Kontakt: Mgr. Anna Vlašánková (andy.andyfa at gmail.com)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Jaké jsou optimální strategie příjmu živin?

Organismy, co využívají k životu fotosyntézu, to mají jednoduché. K obživě jim víceméně stačí přeměňovat energii světelného záření a jednoduché molekuly na energeticky bohaté organické sloučeniny. Většina organismů, co nepoužívají fotosyntézu, má k dispozici potravu, jejíž obsah živin se významně liší od toho, co by pro tyto organismy bylo ideální. Pokud je v jejich potravě velké množství klíčových živin, jako je uhlík, dusík a fosfor, tak nevyužité živiny skončí v okolním prostředí. Když je klíčových živin naopak nedostatek, tak s nimi organismy v maximální možné míře šetří.

Výsledkem je, že organismy provádějí rozmanité regulace svého metabolismu, které jim zajišťují optimální příjem živin. Díky tomu se organismům daří udržovat relativně stabilní složení těla z jednotlivých prvků, i když se toto složení v potravě často výrazně odlišuje od jejich nároků a zároveň bývá proměnlivé. Aby organismy byly úspěšné ve tvrdé konkurenci života na Zemi, tak musí při přijímání potravy používat takové strategie, které vybalancují možné výhody a nevýhody.

 

Součástí těchto strategii je i to, že se podíl uhlíku v potravě, který organismy využijí (anglicky označovaný jako CUE, Carbon Use Efficiency), mění podle zastoupení živin v prostředí. Petr Čapek a Hana Šantrůčková z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se podíleli na práci mezinárodního týmu odborníků, který nashromáždil přibližně 2 200 odhadů podílu využitého uhlíku CUE v potravě rozmanitých suchozemských i vodních organismů, od bakterií až po živočichy. Díky tomuto unikátnímu souboru dat se jim podařilo potvrdit, že optimální podíl využitého uhlíku v potravě CUE klesá s rostoucím obsahem tohoto prvku v prostředí.

Manzoni, S., Čapek, P., Mooshammer, M., Lindahl, B. D., Richter, A., Šantrůčková, H. 2017. Optimal metabolic regulation along resource stoichiometry gradients. Ecology Letters 20: 1182–1191.

Kontakt: RNDr. Petr Čapek Ph.D. (petacapek at gmail.com)

Archiv článků