Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Kam v Čechách za extrémofilními řasami a sinicemi

 |  5. 4. 2012
 |  Vesmír 91, 229, 2012/4

Výzkum extrémofilních organismů je jedním z nejzajímavějších témat současné mikrobiologie. V honbě za novými druhy vědci zkoumají termální vřídla, kyselá rašeliništní jezírka nebo se vydávají na dna moří do hlubokomořských příkopů.

Přestože leží Česká republika v mírném klimatickém pásmu, vyskytují se i v naší nevelké zemi extrémní prostředí, ve kterých žijí organismy označované jako extrémofilové. Vymezení, co je a co není extrémní, je ryze antropocentrické. „Normální“ jsou takové podmínky, kdy se pH vody pohybuje mezi 5–9, teplota mezi 15–60 °C, okolní tlak je přibližně 101 kPa. Jako „extrémní“ prostředí k trvalému růstu, nejen ke krátkodobému přežití, se pro běžné formy pozemského života označují například místa (lokality) o teplotě vyšší než 45 °C – zde mají teplotní optimum svého růstu termofilové – nebo nižší než 15 °C, v nichž si libují psychrofilové. Ve vodách s pH 4 a nižším bují acidofilní organismy.

V Krkonoších a na Šumavě byly na sněžných polích nalezeny řasy tvořící tzv. kryosestonní společenstva, která způsobují růžové, červené nebo zelené zabarvení sněhu („barevný sníh“). Koncentrace buněk v barevném sněhu dosahují od tisíců do milionů (tj. řádově od 103 do 106) buněk na mililitr. Sněžné řasy byly pozorovány ve všech oblastech světa, kde se trvale či periodicky vyskytují sněžná pole či ledovce, tedy v oblastech s vysokou nadmořskou výškou nebo ve vysokých zeměpisných šířkách. V našich podmínkách se objevují v období, kdy sníh začíná tát. Mezi psychrofilní, „pravé sněžné“ druhy lze zařadit zelenou řasu Chlamydomonas nivalis (řád Volvocales). Je schopna hojného růstu i při teplotách blízkých nule. Tato řasa má složitý životní cyklus. Střídá pohyblivá, zeleně zabarvená bičíkatá stadia a nepohyblivá klidová stadia, kdy její buňky utvoří krvavě zabarvené spory. Vytvoření cyst s tlustými buněčnými stěnami naplněnými karotenoidy a zásobou lipidů jí dovoluje přežít období pro tuto řasu nepříznivých vysokých teplot během léta. Červený karotenoid astaxanthin ji chrání před velkými dávkami světla a UV záření. Adaptace Ch. nivalis na život v tajícím sněhu je příkladem tzv. polyextremofilie, kdy je organismus schopen úspěšně čelit dvěma a více nepříznivým faktorům. V případě Ch. nivalis jsou to nízké teploty, velká ozářenost, vysoké dávky UV záření, cykly zmrznutí a vysušení, nízký obsah dostupných živin.

Hledáme-li český extrém na opačném konci teplotní stupnice, musíme se vypravit na lázeňskou kolonádu do Karlových Varů k termálnímu pramenu Vřídlo. Teplý pramen přitáhl zájem algologů již v roce 1827. Ve 20. století byl bohužel vývěr minerální vody upraven pro potřeby lázní, čímž naše jediná přirozená termální lokalita zanikla. Lokalitu vhodnou pro termofilní společenstva můžeme v současnosti v Karlových Varech nalézt pod výpustí horkých minerálních vod do říčky Teplé. V tomto uměle vytvořeném prostředí se vyskytuje jako dominantní druh kosmopolitní termofilní sinice Mastidocladus laminosus (řád Stigonematales). Na dně říčky Teplé vytváří až do teploty 52 °C zelené povlaky. Její výskyt v Karlových Varech byl popsán německým mikrobiologem Ferdinandem Juliusem Cohnem již v r. 1863. M. laminosus žije v termálních pramenech s nízkou salinitou, pH větším než 7,5 a teplotou od 29 do 70 °C po celém světě. Je schopna fixovat dusík. Karlovarská forma M. laminosus hůře snáší vysoké teploty, nejlépe se jí daří ve vodě o teplotě kolem 40 °C.

Tajuplná rašeliniště v sobě skrývají další zajímavá prostředí pro život organismů. Rašeliništní vody jsou často velmi kyselé, pH vody v rašeliništi a slatiništi v národní přírodní rezervaci Soos klesá k hodnotě 2,2, pH vody přechodového rašeliniště Červené blato v Třeboňské pánvi se pohybuje mezi 2,7–3,2 a v horském vrchovišti Krásno ve Slavkovkém lese mezi 3,7–4,7. V těchto lokalitách žije acidofilní krásnoočko Euglena mutabilis (Euglenophyta) pohybující se pro ni typickými hadovitými pohyby. Protože je nejlépe adaptováno na prostředí s pH hodnotou kolem 4, je často jedinou řasou, která se v silně kyselých prostředích vyskytuje.

Literatura

Castenholz R. W.: Thermophilic blue-green algae and the thermal environment. Bacteriological Review 33, 476–504, 1969/4.

Komárek J., Nedbalová L.: Green cryosestonic algae, in: Seckbach J. (ed): Algae and cyanobacteria in extreme environments, Springer 2007, s. 321–342.

Rothschild L. J., Mancinelli R.: Life in extreme environments, Nature 409, 1092–1101, 2000.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Mikrobiologie

O autorovi

Hana Medová

Mgr. Hana Medová (*1982) vystudovala PřF UK v Praze. V Mikrobiologickém ústavu AV ČR, v. v. i., v Třeboni se zabývá mikroorganismy (především fototrofními bakteriemi) žijícími v extrémních prostředích.

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné