Vědci potvrdili vliv UV záření na invazivnost rostlin

Vědci při výzkumu využili historické herbáře i data z družice.
Foto: Tomáš Václavík
pondělí 15. květen 2017, 12:00 – Text: Martina Šaradínová

Proč jsou některé rostliny v novém prostředí invazivní a jiné ne? Odpověď na tuto otázku nabízí studie nedávno publikovaná v časopise Plos ONE, jejímiž autory jsou Tomáš Václavík z katedry ekologie a životního prostředí přírodovědecké fakulty a jeho kolegové z Helmholtzova centra pro environmentální výzkum v Lipsku. Vědci dospěli k závěru, že při rozšíření rostlin v určité oblasti hraje významnou roli UV záření a schopnost rostlin se před ním chránit. Při výzkumu skloubili historické a moderní vědecké technologie.

„UV záření je zatím málo probádaným faktorem, který může vysvětlit, proč jsou rostlinné a živočišné druhy přítomné či naopak chybí v konkrétních oblastech. Zatímco UV-A záření je poměrně neškodné, UV-B záření je pro mnohé organismy závažným stresovým faktorem,“ uvedl Václavík. Připomněl, že stejní autoři v předchozích letech zpracovali data z družice Americké vesmírné agentury, která obíhá Zemi ve výšce 705 kilometrů a měří intenzitu UV záření. Z dostupných dat následně odvodili soubor dlouhodobých proměnných UV záření, jako je roční průměr, sezónnost a také měsíce s nejvyšší a nejnižší intenzitou.

Porovnávali rostliny z obou polokoulí

V aktuální studii se vědci zaměřili na dvě rostliny: jestřábník chlupáček (Hieracium pilosella) a hadinec obecný (Echium vulgare), u nichž dřívější laboratorní průzkumy ukázaly, že jsou citlivé na UV-B záření. Vyšší hodnoty u nich způsobovaly zvýšený růst listového ochlupení (tzv. trichomů), které může potenciálně sloužit jako ochrana listu před nežádoucími účinky UV-B. Tento předpoklad ale ještě nikdy nebyl zkoumán v reálných podmínkách na rozsáhlejším území. Oba druhy se běžně vyskytují po celé Evropě, avšak na jižní polokouli a zvláště na Novém Zélandu, kam byly v minulosti zavlečeny, jsou vysoce invazivní a na mnoha místech vytlačují původní vegetaci. UV záření je na jižní polokouli vyšší než na polokouli severní, přičemž další klimatické faktory jako teploty a srážky jsou srovnatelné. Rozšíření obou druhů v původním areálu na severní polokouli a nepůvodním areálu na jižní polokouli proto představuje unikátní přírodní experiment umožňující zkoumat vliv UV-B na invazivní rostliny.

„Výsledky studie ukázaly, že listové trichomy u herbářových položek z Nového Zélandu byly u jestřábníku o 25 procent delší a u hadince o 25 procent hustší než u položek ze severní polokoule. Přestože vědci nevyloučili vliv dalších faktorů, jako je rozdílná genetická výbava populací nebo vliv mikroklimatických podmínek, výsledky naznačují, že schopnost chránit se před UV-B zářením je potenciálním faktorem určujícím úspěšnost invazivních druhů v novém prostředí,“ shrnul závěry Václavík.

Podkladem byly historické herbáře

Informace o listovém ochlupení rostlin z obou hemisfér autoři získali z herbárií v Německu, Francii a na Novém Zélandu, kam v rámci studijní stáže vyslali studentku. Ta historické herbářové položky, některé až z poloviny 19. století, naskenovala speciálním skenerem. Ze snímků pak vědci analyzovali délku a hustotu trichomů a změny dalších morfologických znaků. Díky informacím o konkrétních lokalitách původních rostlinných nálezů mohli tato data dát do vztahu s úrovní dlouhodobé UV-B radiace na daném místě.

„Výzkum tak ukazuje, že spojení historických záznamů a moderních přístupů v podobě dálkového průzkumu Země je slibnou cestou pro budoucí výzkumy zaměřující se na vliv environmentálních faktorů na rozšíření druhů na planetě,“ uzavřel Václavík.