Klíčit, nebo spát?

Semeno datlové palmy (Phoenix dactylifera) nalezené v paláci krále Heroda v Izraeli vyklíčilo po více než dvou tisíciletích. Palma, která z něj vyrostla, si po právu vysloužila jméno Methuselah (Metuzalém). Rekordmankami v dlouhodobé životaschopnosti jsou ale semena silenky (Silene stenophylla) nalezená ve veverčím hnízdě zakonzervovaném v permafrostu na Sibiři od poslední doby ledové. Vyklíčila po 32 tisíciletích.

Dormance (z lat. dormire, spát) je dočasné zastavení nebo omezení fyziologických procesů v organismu. Vyskytuje se u bakterií, řas, sinic, rostlin, ale i některých živočichů. U dormantních semen je z různých příčin a různými fyziologickými, morfologickými a anatomickými mechanismy přechodně inhibováno klíčení.

Klíční rostlinka je jedním z nejzranitelnějších životních stadií rostliny, správné načasování klíčení je proto nesmírně důležité. Tento krok určuje, kdy se rostlina zapojí do přirozeného nebo zemědělského ekosystému, rozhoduje o přežití jedince, ale také celé populace na daném stanovišti a druhu v procesu evoluce. Jednotlivé druhy se mezi sebou liší mírou jeho přesnosti a citlivosti k vnějším podmínkám.

Během milionů let evoluce se vyvinuly nejrůznější mechanismy k rozeznání té správné chvíle pro klíčení. Od velmi specifických, jako je detekce zplodin hoření u rostlin adaptovaných na periodicky se vyskytující požáry (např. australské akácie), až po obecnější, jako je vnímání okolní teploty a vlhkosti prostředí. Semena přesně měří ne absolutní teplotu či jednorázové srážky, ale většinou jejich vývoj během delšího období. Stále ještě nevíme přesně, jak to dělají. Kromě vnějších vlivů hraje roli i genetický základ. Snažíme se to pochopit pomocí navozených mutací jednotlivých genů. Prací s modelovými organismy, jako je známý huseníček (Arabidopsis thaliana), či s ekonomicky významnými obilovinami, především ječmenem a rýží, se nám podařilo zjistit, že důležitou roli hraje pigmentace osemení či obsah a vzájemný poměr fytohormonů. Naopak víme jen velmi málo o tom, jak je regulován samotný vstup vody do zralého semene.

Nedávné studium rozsáhlého souboru (impozantních 216 000 pozorování) několika stovek druhů bobovitých rostlin ukázalo, že dormance semen se vyvinula patrně jako ochranný znak ve variabilním prostředí. Typická je pro rostliny vyskytující se v prostředí s výraznou sezonností, tedy periodicitou teplot, sucha a srážek, jako je například nám blízká středomořská oblast s horkými a suchými léty následovanými podzimními a zimními srážkami. Ze zatím nepříliš početných studií se zdá, že i v rámci jednoho druhu s geograficky rozsáhlým areálem výskytu (nebo i menším, ale velmi rozmanitým) existuje variabilita semen.

Půdní semenné banky

Každý zahradník ví, jak obtížné je zbavit se plevelů, přestože je odstraňuje dříve, než vykvetou. Jedním ze způsobů, jak studovat životaschopnost semen, je kontrolovaně uložit semena do půdy a sledovat je. Některé takové pokusy už běží více než sto let – semena jsou stále klíčivá a jen čekají na vhodný okamžik.