Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Fixace dusíku při trávení dřeva

 |  5. 11. 2015
 |  Vesmír 94, 599, 2015/11

Když už se dřevokazný hmyz dostane ke zdroji energie tím, že rozštěpí celulózu na jednoduché cukry (viz aktualitu Vlastní celulolytické enzymy tesaříků (Vesmír 94, 598b, 2015/11), nemá vyhráno. Schází mu dusíkaté organické látky. Bílkovin a nukleových kyselin je v mrtvém dřevě nedostatek, dusíku je tam nejvýš 0,1 % suché hmotnosti. Ale mikroorganismy ho umějí buď translokovat z okolního prostředí (houby se svými dlouhými mycelii), nebo fixovat přímo ze vzduchu (bakterie a archea).

Dřevokazný (saproxylický) hmyz má schopnost zvýšit fixaci dusíku v mrtvém dřevě kultivací příslušných mikroorganismů v těle nebo v chodbách ve dřevě. Zatím to bylo prokázáno u švábů (včetně všech čeledí všekazů), brouků (u tesaříků, kůrovců, roháče, vrzouna a zlatohlávka) a u blanokřídlých (u pilořitky).

Plodnice hub obsahují asi 5 % a těla hmyzu asi 10 % dusíku. Tak třeba u červotoče bylo změřeno, že do svého těla zabudoval 2,5krát více dusíku, než obsahovalo veškeré dřevo, co pozřel. U pilořitky šlo dokonce o desetinásobek. Protože dřevo obsahuje vlastně nadbytek uhlíku, musí se ho hmyz zbavit ve formě velké produkce CO2 nebo CH4. Spousta energie je také potřeba na fixaci – 20 až 30 molekul ATP na molekulu dusíku.

Bez hmyzu by mikroorganismy ve dřevě měly daleko těžší život. Uvolnění živin a energie ze dřeva by bylo pomalejší a dusíku by se fixovalo méně. Rozklad drobných pilinek ve vlhku v hmyzím žaludku nebo jeho chodbičkách je snazší než rozklad klády v celku. Volně žijící bakterie v hnijícím dřevě fixují asi 1 kg dusíku na hektar za rok. To je méně, než přichází s prachem a deštěm. Příspěvek endosymbiontů je srovnatelný. Třeba pod starými stromy rozhlodanými tesaříky tak byla půda daleko bohatší na dusík. Stepní všekazi dokonce průkazně zvyšují úrodu na polích, když tam požírají rostlinné zbytky a přitom je obohacují dusíkem. Farmáři v některých zemích dělají políčka okolo všekazích hnízd. V Africe nosí pro všekazy dříví na erodovaná pole.

Vůbec nejlepší je fixace dusíku až v trusu členovců. To znamená, že sám korýš má z fixace jen malý prospěch, pokud nepožírá i svůj trus (všekazi a stínky to dělají). Ale velký význam to má vždy pro celý ekosystém. V určitých případech dusík ze stanoviště za přítomnosti hmyzu spíše mizí. Všekazi se občas vyrojí a odletí (až čtvrtina hmotnosti kolonie), nelétavé kasty sežerou mobilní predátoři. (Ecological Entomology, 40, 97–112, 2015)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Oldřich Nedvěd

Doc. RNDr. Oldřich Nedvěd, CSc., (*1965) vystudoval entomologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Na Přírodovědecké fakultě JU vyučuje zoologii bezobratlých. V Entomologickém ústavu BC AV ČR, v. v. i. v Českých Budějovicích se zabývá ekofyziologií hmyzu.

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné