Stromy, které nepracují

Když se roku 2014 železniční společnost v severokalifornském okrese Sonoma rozhodla pokácet strom rostoucí nedaleko trati, setkala se s nebývalým odporem veřejnosti. Jeho mimořádnost spočívala v tom, že měl jak bílé, tak normální, zelené listy. Místní obyvatelé nakonec železničáře donutili rostlinnou chiméru vykopat a přemístit. Jevu, který tak rozjitřil city veřejnosti, přitom vědecká literatura věnuje pozornost jen velmi zřídka.

Tento buk má na výšku pouhý metr, přesto už je mu třicet let. Svými bílými listy přitahuje nejen pozornost občasných návštěvníků Moravského krasu, ale také místní usedlíky. Stal se jejich oblíbencem, což je důvod, pro který aktuálně nemohou badatelé přesně zjistit, jakým způsobem rostlina získává energii pro svůj život. Prostřednictvím listů to není. Jsou bílé a jejich plastidy postrádají chlorofyl i tylakoidy, nezbytné pro správnou funkci fotosyntézy. Fakt, že rostlina není na ztrátu fotosyntézy připravena, naznačuje pozorování jejích listů, které v sezoně velmi brzy usychají (dole). Rostlina je zjevně závislá na podzemním systému dotací, které mohou pocházet prakticky jen ze dvou zdrojů.

Snímky Tomáš Figura

Panašované rostliny¹⁾ jako například zelenec (Chlorophytum sp.) nebo zelenobílý fíkus drobnolistý (Ficus benjamina) jsou vcelku běžné a oblíbené pokojové rostliny. Jejich listy jsou však bílé jen částečně. Protože tyto části nejsou schopny fotosyntézy, musí být vyživovány okolními zelenými pletivy. Mnohdy se dokonce rostlina nadměrně bílých listů zbaví a ty opadnou – proč by je také živila, když jsou na přítěž; i rostliny dokážou poměřit hodnotu investice a zisku.

Známé jsou i případy bílých větví sekvojí, citrusů nebo jmelí či bílé části klonálních rostlin, které přežívají více let díky spojení s mateřskou rostlinou. V hlubokých lesích Kalifornie se občas objeví záhadný přírodní úkaz – bílo-zelené chiméry, bílé výhony na jinak sytě zelených sekvojích (Sequoia sempervirens). Vzácně i celý bílý jedinec. První zmínky o těchto podivných stromech jsou v publikacích z poloviny 19. století. Vzácný jev je výsledkem genetické mutace, která brání tvorbě chlorofylu, a nutí tak bílou část rostliny, aby se živila z cukrů produkovaných zdravou, zelenou částí téhož jedince. Byl to i případ stromu popsaného v úvodu.

Podivná bledost

Existence bílých výhonů sekvojí byla dlouho záhadou. Nedávný výzkum přinesl zajímavý pohled, který naznačuje, že nejsou jen chybou či fascinující bizarností přírody, ale mohou mít pro strom i jistou výhodu. Části stromu postrádající chlorofyl by mohly sloužit jako „toxické skládky“ pro některé chemické prvky. Testy provedené na bílých jehlicích prokázaly oproti normálním zeleným jehlicím mnohem vyšší hladiny niklu, mědi a kadmia. Jde o hodnoty až jedenáctkrát převyšující množství postačující k poškození rostliny. Bílé výhony patrně aktivně izolují škodlivé látky z půdy, čímž chrání zbytek stromu a jeho citlivý fotosyntetický aparát před otravou.

Některé rostliny ovšem zašly ještě dál a jsou bílé (albinotické) celé: pozornějšímu návštěvníku (nejenom) české přírody se může občas poštěstit nález zcela bílé orchideje nebo bílých semenáčů stromů. Zatímco v druhém případě obvykle semenáček neschopný fotosyntézy po vyčerpání zásob v semeni umírá, v prvním případě tzv. albinotické varianty přežívají i několik let, výjimečně tvoří dokonce semena. Jak je možné, že přežijí? Především díky své silné závislosti na příjmu organického uhlíku od symbiotických hub.

V Kalifornii rostou sekvoje vždyzelené (Sequoia sempervirens), které mají bílé i zelené větve. Jde o chimérické jedince, jejichž existence, stejně jako v případě našeho buku, přitahuje pozornost místních obyvatel. Botanikové uvažují, že existence této chimérické duality může mít pro část rostliny se zelenými větvemi velký význam v tom, že si do svého „dvojčete“ s bílými větvemi odkládá jedovaté kovy, které přijala z okolního prostředí a jež by ji mohly poškodit.

Snímek Zane Moore

Orchideje, u kterých se albinotické varianty objevují, patří mezi organismy, které využívají kombinaci několika způsobů výživy obvyklých v rostlinné říši. Říkáme, že jsou mixotrofní. Mají sice zelené listy a vlastní fotosyntézu, ale ta nepokryje energetické nároky rostlin, proto jsou i v dospělosti silně závislé na symbióze s houbou. Touto cestou získávají i organický uhlík, tedy na houbě částečně parazitují – mixují autotrofní příjem uhlíku z vlastní fotosyntézy a parazitismus na houbě. Nedávno jsme zjistili, že mixotrofní rostliny využívají heterotrofní uhlík pocházející od houby převážně v podzemních orgánech a uhlík z vlastní fotosyntézy vkládají do svých nadzemních částí. Přesun uhlíku mezi nadzemní a podzemní částí je zanedbatelný. To vysvětluje, proč jsou bílé orchideje slabé, listy často odumírají dříve v sezoně a jen vzácně kvetou nebo dokonce plodí. Houbový uhlík ale přece jen proudí a část se jej dostane do nadzemní části, proto albinotické varianty u mixotrofních orchidejí často přežívají i několik let. Albinismus orchidejí je přitom podobný mykoheterotrofii rostlin, jako je hlístník hnízdák (Neottia nidus-avis) nebo hnilák smrkový (Monotropa hypopitys). U nich se ale tento způsob výživy vyvinul postupně a jsou již lépe přizpůsobené – mají miniaturní listy nebo barvu neatraktivní pro býložravce, zatímco albíni vznikli náhle ztrátou fotosyntézy.