Černá ovce rodiny (ale které?)

Dobře vychovaná rostlina je zelená a nepožírá jiné rostliny nebo živočichy, ale vystačí si se slunečním svitem a trochou vody. Jak už to tak bývá, ne všechny rostliny jsou dobře vychované. Některé kořistí na druhých. Zatímco masožravé rostliny mají sympatie botaniků na své straně (aspoň někdo to těm zvířatům nandá), paraziti vyvolávají vyloženě odpor. A druhy, které si dovolují přiživovat se na zemědělských plodinách, jako to dělají například zástupci rodu Striga v subtropických oblastech, podněcují vědce k vymýšlení různých restriktivních opatření. Přitom je třeba ocenit, jak parazitické rostliny hrdě snášejí svůj osud organizmu závislého na jiných a jaké pěkné adaptace si vyvinuly, aby našly svého hostitele!

Popravdě řečeno nemohli botanici dlouho pochopit, že by vůbec něco takového bylo možné! Carl Linné (1707–1778) nevěřil, že by rostliny mohly být masožravé. Až Darwin otevřel cestu jejich vědeckému poznání. Popravdě řečeno nemohli botanici dlouho pochopit, že by vůbec něco takového bylo možné! Carl Linné (1707–1778) nevěřil, že by rostliny mohly být masožravé. Až Darwin otevřel cestu jejich vědeckému poznání.

Holoparaziti (cévnaté rostliny závislé jak v přísunu asimilátů, tak vody a minerálních látek na druhých rostlinách) nemohou cestovat mezi hostiteli dědičně (vertikální přenos), ale musí si v každé generaci najít nového hostitele (horizontální přenos). Stejně tak musí hledat na začátku života nového hostitele i mykoheterotrofové. Tyto rostliny proto produkují obrovské množství malinkatých snadno šiřitelných semen, aby zvýšily pravděpodobnost, že najdou tu správnou oběť. Malá semena jsou však nevýhodná, obsahují málo zásobních látek a jen velmi malý zárodek – u zárazy má méně než 10 buněk! Rostlinky z nich vyrostlé jsou proto velmi slaboučké. Kokotice (rod Cuscuta z čeledi Convolvulaceae) parazitující na nadzemních částech rostlin je alespoň zpočátku trochu zelená, ale kořenoví paraziti a mykoheterotrofové nikoliv. K čemu by jim to také bylo, potřebují pod zemí najít ten správný kořen nebo správnou houbu, ty jim pak poskytnou vše, co k životu potřebují (tedy téměř vše, viz dále). Růstem nad zem by se jen nadbytečně vyčerpali a stejně později nebudou fotosyntézu potřebovat!

Klíčení je stimulováno látkami vylučovanými potenciální obětí a nová parazitická rostlina musí svoji oběť doslova vyčmuchat. Kokotice je přitahována volatiny, které uvolňují zelené části rostlin, a Striga (Orobanchaceae) zase etylenem uvolňovaným kořeny hostitelů. Po vyklíčení u kořenových parazitů nevzniká klasický semenáček s děložními listy a primárním kořínkem. Zřejmě díky nepatrnému zárodku je zpočátku vytvořeno jakési provizorní tělo (protokorm), které se nejdřív stará o navázání kontaktu s hostitelem. U zárazy (Orobanche) vzniká po kontaktu s hostitelským kořenem haustorium a hlízka. Hnilák (Monotropa z čeledi Ericaceae), rostlina parazitující prostřednictvím houbových symbiontů (mykoheterotrof), netvoří haustorium, ale kořeny předstírající symbiózu, čímž oklamou houbové vlákno.

Mladá parazitická nebo mykoheterotrofní rostlina vede tedy podzemní život, a pokud se nechce sexuálně rozmnožovat, vlastně nepotřebuje ani vytvářet prýty. Má-li k sexu dojít, musí rostlina přece jen udělat prýt nesoucí květy – na nic jiného ho nepotřebuje a mohla by klidně nekonečně dlouho vegetovat jen pod zemí a rozšiřovat se vegetativně. Je možné, že to některé druhy dělají, ale bylo by dost těžké je najít. Rozhodně se stává, že kvetoucí prýt nezvládne vyrůst nad zem, rostlina odkvete pod zemí a díky opylení uvnitř květu produkuje i semena.

Černé ovce najdeme v nejedné rostlinné rodině, protože masožravost, parazitizmus i mykoheterotrofie se vyvinuly v evoluci opakovaně v nepříbuzných skupinách. Zatímco vznik úplného parazitizmu nebo mykoheterotrofie je nevratný, protože dochází k mutacím v nepotřebných částech genomu kódujících listy, zelené barvivo apod., u masožravých rostlin je známa druhotná ztráta masožravosti u rodu Ancistrocladus z čeledi Caryophylaceae.

U parazitických rostlin se uvolnila selekce v některých směrech, a to vedlo k spoustě mutací v oblastech, které jsou u zelených rostlin velmi konzervativní. Úplní paraziti jsou nezelení, nemají listy a často mají stavbu těla opravdu hodně unikátní až nerostlinnou. Například některé druhy byly popsány původně jako houby, tak málo připomínaly vyšší rostliny. To platí pro maltézskou houbu, ve skutečnosti Cynomorium z čeledi Cynomoriaceae, která byla původně řazena do parazitické čeledi Balanophoraceae z řádu Santalales. Dnes podle molekulárních dat dokonce náleží do jiného řádu – Saxifragales.

Až v posledních letech se díky molekulárním technikám daří rozmotávat příbuzenské vztahy těchto zvláštních rostlin. Čeleď Orobanchaceae nově obsahuje parazitické rostliny z původní čeledi Orobanchaceae a poloparazitické a parazitické rostliny z čeledi Scrophulariaceae i zcela neparazitické rostliny a je jasné, že holoparazitizmus se zde vyvinul několikrát (u nás druhy rodu záraza a podbílek šupinatý). Čeleď Monotropaceae patří do řádu Ericales společně s čeledí Pyrolaceae. Také zde najdeme několik zcela nezelených zástupců, závislých tentokrát na mykoheterotrofní výživě (u nás druh hnilák). O „houbovitých“ Cynamoraceae jsem se již zmínila a je zajímavé, že rostlina Cytinus ruber (Vesmír 85, 746, 2006/12), která je na první pohled podobná, pochází z čeledi Rafflesiaceae, náležející však do řádu Malpigiales. ¹⁾ Příbuzenské tahanice napovídají, jak obtížné bylo zařadit tyto rostliny správně do rostlinného systému podle morfologických znaků. Málokdy se totiž podobají svým spořádaným příbuzným. Zajímavé je, jak mnoho rostlinné čeládky má v příbuzenstvu nějakou tu černou ovci, protože však není vyloučena ani možnost horizontálního přenosu genetické informace mezi hostitelem a parazitem, může jít o vztahy pěkně zašmodrchané.