Masožravé rostliny aneb kdo je nezná, jako by nežil Adam Veleba (184653@mail.muni.cz) Prezentace určena pro vnitřní potřeby předmětu Bi9630 Masožravé rostliny Není-li uvedeno jinak, jsem i autorem fotografií.
Cíl předmětu a ukončení Cílem je předávání informací (přednáškami jakož i diskuzí) o této nepočetné skupině rostlin neobvykle adaptovaných na extrémní podmínky Nečekejte velkou vědu, spíše jen souhrn informací, které nejsou všeobecně známy Ukončení: zápočet za 2 kr., tj. očekává se účast na přednáškách Plánovanou součástí předmětu jsou také exkurze dle domluvy
Trocha dědkologie První ucelenou publikací zabývající se MR byla kniha Insectivorous Plants Charlese Darwina z roku 1875 V prostředí ČR je asi nejznámějším odborníkem RNDr. Miloslav Studnička CSc. Vědeckým výzkumům (zejm. fyziologie) se věnuje RNDr. Lubomír Adamec CSc. Ze světových autorů je velmi známý např. Stewart McPherson
Co jsou masožravé rostliny? Definice různě složité a různě tolerantní
Co jsou masožravé rostliny? Definice různě složité a různě tolerantní Masožravé rostliny musí nějakým způsobem polapit a usmrtit kořist, musí z ní nějakým způsobem uvolnit živiny a tyto živiny musí nějak využít Uznáváno zhruba 600 druhů MR Známo také několik sporných případů
http://farm4.static.flickr.com/3029/2852492587_3a980fb4aa_o.jpg
Většina MR uvolňuje živiny z kořisti produkcí vlastních enzymů Některé druhy (Heliamphora, Darlingtonia, Catopsis, Brocchinia atd.) spoléhají především na bakterie a vlastní enzymy neprodukují nebo pouze ve stopovém množství Další druhy rostlin spoléhají na symbiózu s živočichy např. Pameridea sp. a Roridula sp.
Kde je najdeme? V prostředí, které je výrazně limitováno živinami (nejčastěji dusíkem, fosforem nebo draslíkem), nikoli však světlem a vodou Tomu odpovídají zejména otevřené mokřadní biotopy (rašeliniště, jezera, řeky...), ale i savany a mediteránní vegetace v deštivém období, periodicky i trvale vlhké skály, alpínské bezlesí či epifytní společenstva deštných lesů Ale proč je najdeme právě zde?
Důvody Masožravost znamená zásadní volbu mezi ziskem a ztrátami Zisk je dán polapenou kořistí a živinami z ní využitými Ztrátu představují značné investice do tvorby a provozu specializovaných struktur V součtu samozřejmě nesmí ztráty převýšit zisk, proto se v nedostatku světla a vody, kdy nelze provozovat dostatečně účinnou fotosyntézu, masožravost nevyplácí
Důvody Pavlovič et al. 2009 V součtu samozřejmě nesmí ztráty převýšit zisk, proto se v nedostatku světla a vody, kdy nelze provozovat dostatečně účinnou fotosyntézu, masožravost nevyplácí
Pozitivní vliv masožravosti Získané živiny mohou rostliny využít třemi způsoby: 1. Vegetativní růst 2. Reprodukce 3. Nárůst fotosyntézy 1. a 2. alespoň některé studie prokázaly, 3. pouze částečně: vzrůst fotosyntézy uskutečněný větší biomasou (viz. 1.) je logický, ale vzrůst s větším množstvím kořisti prokázán byl až v roce 2009 (Pavlovič et al.) Fotosyntetická účinnost využití živin i úroveň fotosyntézy na listovou plochu je u MR velmi nízká (ve srovnání s ostatními cévnatými rostlinami) což je poněkud nečekané
Pozitivní vliv masožravosti Získané živiny mohou rostliny využít třemi způsoby: 1. Vegetativní růst 2. Reprodukce 3. Nárůst fotosyntézy 1. a 2. alespoň některé studie prokázaly, 3. pouze částečně: vzrůst fotosyntézy uskutečněný větší biomasou (viz. 1.) je logický, ale vzrůst s větším množstvím kořisti prokázán byl až v roce 2009 (Pavlovič et al.) Obvykle se uvažuje, že MR využívají z kořisti pouze jednotlivé prvky či jednoduché molekuly, ale bylo prokázáno, že minimálně rod Sarracenia je schopen vstřebat a přímo využít celé aminokyseliny a tím zkratovat koloběh dusíku
Cena za masožravost Spočívá zejména ve specializovaných orgánech, které jsou fotosynteticky neúčinné a také jejich provoz je poměrně drahý (např. na udržování rosy rosnatky spotřebují 3-6% produktů fotosyntézy) Ellison 2006
Cena za masožravost Spočívá zejména ve specializovaných orgánech, které jsou fotosynteticky neúčinné a také jejich provoz je poměrně drahý (např. na udržování rosy rosnatky spotřebují 3-6% produktů fotosyntézy) Ellison 2006
Masožravost je adaptace jako mnohé jiné. Má své výhody i nevýhody a více než ideálním řešením je volbou z nutnosti. Přesto se vyvinula nezávisle v několika skupinách Rostliny jsou omezeny prostředím i svou evoluční historií. Koneckonců na stejné biotopy se úspěšně adaptovaly i jiné rostliny bez masožravosti a MR se tak jako ony musí vypořádat s dalšími podmínkami prostředí anoxie, častý obsah toxických prvků v podmáčené půdě atd. Ellison & Gotteli 2009
Typy pastí Pasivní - Gravitační pasti (láčky, cisterny) - Lepkavé listy - Vrš rodu Genlisea Aktivní - Měchýřky bublinatek (Utricularia) - Aktivní škeblovitá čepel
http://wolfbat359.com/wb7.jpg http://users.humboldt.edu/rziemer/rivadavia/g.roraim ensis%20marahuaka%201.jpg http://wolfbat359.com/wb4.jpg
http://www.youtube.com/watch?v=vqvl92uq OE
http://img238.imageshack.us/img238/2640/aldrovanda18gm.jpg
Použitá literatura Hlavní inspirací této prezentace byla následující dvě díla: Studnička M. (2006): Masožravé rostliny, objekt badatelů, dobrodruhů a snílků. Academia, Praha. Ellison A. M. (2006): Nutrient Limitation and Stoichiometry of Carnivorous Plants. Plant Biol. 8: 740 747. Další literatura: Ellison A. M. & Gotelli N. J. (2009): Energetics and the evolution of carnivorous plants Darwin s most wonderful plants in the world. Journal of Experimental Botany 60/1: 19 42. Pavlovič A., Singerová L., Demko V. & Hudák J. (2009): Feeding enhances photosynthetic efficiency in the carnivorous pitcher plant Nepenthes talangensis. Annals of Botany 104: 307 314.