Masožravé rostliny aneb kdo je nezná, jako by nežil

1. Masožravé rostlinyaneb 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.

2. 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

3. Trocha dědkologie • První ucelenou publikací zabývající se MR byla kniha InsectivorousPlants 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

4. Co jsou masožravé rostliny? • Definice různě složité a různě tolerantní

5. 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

6. http://farm4.static.flickr.com/3029/2852492587_3a980fb4aa_o.jpghttp://farm4.static.flickr.com/3029/2852492587_3a980fb4aa_o.jpg

7. 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. Pamerideasp. a Roridulasp.

8. 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?

9. 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

10. Důvody • V součtu samozřejmě nesmí ztráty převýšit zisk, proto se v nedostatku světla a vody, kdy nelze provozovat dostatečně účinnou fotosyntézu, masožravost nevyplácí Pavlovič etal. 2009

11. Pozitivní vliv masožravosti • Získané živiny mohou rostliny využít třemi způsoby: • Vegetativní růst • Reprodukce • 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 etal.) • 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

12. Pozitivní vliv masožravosti • Získané živiny mohou rostliny využít třemi způsoby: • Vegetativní růst • Reprodukce • 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 etal.) • 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

13. 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

14. 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

15. 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

16. Typy pastí Pasivní • Gravitační pasti (láčky, cisterny) • Lepkavé listy • „Vrš“ rodu Genlisea Aktivní • Měchýřky bublinatek (Utricularia) • Aktivní škeblovitá čepel

21. http://wolfbat359.com/wb7.jpg http://users.humboldt.edu/rziemer/Rivadavia/G.roraimensis%20Marahuaka%201.jpg http://wolfbat359.com/wb4.jpg

22. http://www.youtube.com/watch?v=vqVL92uq OE

23. http://img238.imageshack.us/img238/2640/aldrovanda18gm.jpg

24. 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 plantNepenthes talangensis. Annals of Botany 104: 307–314.