Každý druh stromu má svoje vlastní bakterie

Vědci zmapovali mikroskopické osazenstvo listí stromů na malém tropickém ostrově. Tvrdí, že se složení osazenstva mění podle ekologických vlastností dřeviny.

Plocha všech listů a kmenů suchozemských rostlin na Zemi se odhaduje řádově na stovky milionů kilometrů. Je tedy srovnatelná s celkovou plochou pevné země. Mikrobiologové odhadují, že na nich žijí desítky kvadriliónů (1027) bakterií. V lidském těle je řádově sto bilionů (1014)bakteriálních buněk. Počítáme-li tedy, že lidí jsou na zeměkouli miliardy, převyšuje počet bakteriálních buněk rostoucích na listech počet lidí o čtyři řády, sto tisíckrát. Lidské bakterie ovlivňují, ne-li řídí, naše zdraví a kondici.

Pomáhají nám trávit složité chemické sloučeniny a chrání nás před jinými bakteriemi, které by nám mohly ublížit. Je možné, že spolurozhodují, jestli budeme hubení nebo tlustí. U bakterií žijících na rostlinách by se proto dalo předpokládat něco podobného. O první průkopnický výzkum jejich vztahů se teď pokusila skupina vědců vedené Stevenem Kembelem z biologické fakulty Quebecké univerzity v Montrealu. Jeho výsledky zveřejnila v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Listová ekonomie

Vzorky bakterií z listů sbírali výzkumníci na ostrově Barro Colorado, který ční z hnědých vod Gatúnské přehrady, jež je součástí Panamského průplavu. Ostrov tedy vznikl až po dobudování vodního díla. Dá se k němu proto přistupovat jako k velkému ekologickému experimentu. Jeho plocha je 15,6 čtverečního kilometru. Kvůli biologickému výzkumu je ostrov přísně chráněný a obyčejní lidé na něj nesmějí. Ekologové, kteří ho navštívili, spočítali, že na něm roste 450 druhů stromů. Kembel a jeho tým jich vybrali 57.

Z každého jednotlivého stromu dobrali 50 až 100 gramů listové hmoty. V té pak hledali krátké úseky DNA, které jsou součástí ribozomu - buněčného strojku na výrobu bílkovin - takzvanou 16S DNA. Poněvadž bílkoviny musí vyrábět každá buňka, má také každá buňka 16S DNA. Podle její konkrétní verze je možno snadno, rychle a levně poznat, jakému druhu patřila. Vědce zajímalo, jestli má obsazení konkrétními bakteriemi vztah k ekologii stromů.

Společenstvo bakterií nejlépe souviselo s tzv. listovou ekonomií. Je to teorie z roku 2004, podle níž si rostliny vybírají mezi dvěma extrémy. Buďto investují všechny svoje zdroje téměř okamžitě do budování listů. Mají z nich rychlejší zisky v podobě energie. Jejich listy jsou plné živin, ale zároveň také rychle odumírají. Na opačném konci pomyslného spektra jsou stromy, které čerpají živiny do listů postupně. Zisk z nich mají jen malý, zato jim vydrží déle.

Hustota dřeva

Podle umístění stromů na škále se měnilo i společenstvo bakterií, které jej obývaly. Nejspíš se řídí zastoupením živin v listech. Nemusely by však být jen pasivními příživnicemi. Mohly by rostlinám poskytovat i nějaké služby, jako to dělají bakterie v našich střevech pro nás. Asi by zvládly své hostitele například chránit před jinými škodlivými mikroby.

Podobnou souvislost bakteriální osádky našli vědci i ve vztahu k hustotě dřeva. Stromy mohou buď žít rychle a umírat mladé, nebo naopak pomalu a umírat staré. V prvním případě mívají řidší dřevo než ve druhém. Kembel a jeho spolupracovníci tvrdí, že je pak obývají i jiné bakterie.

V budoucnu by mohlo být zajímavé zjistit, jak se mění složení společenstva bakterií na listech s jejich stárnutím. Je možné, že připomíná proces postupné kolonizace uvolněného území, při němž jeden druh nahrazuje jiný. Třeba louka se, pokud ji nekosíte, může během několika desítek let změnit v les.

Čtěte dále

další zprávy