Symbiózy

12. Co je symbióza? Uveď některé příklady.

¹² V mnoha případech se zdá, že dva živé organismy byly zkonstruovány tak, aby žily společně. Takové případy partnerství se nazývají symbióza (spolužití). Určité druhy fíků a vos se vzájemně potřebují, aby se mohly rozmnožovat. Termiti se živí dřevem, ale k jeho trávení potřebují určité prvoky, kteří se usídlují v jejich těle. Podobně by nemohl skot, kozy a velbloudi strávit bez pomoci bakterií a prvoků žijících v jejich útrobách celulózu obsaženou v trávě. V jednom časopise bylo řečeno: „Část žaludku krávy, kde probíhá toto trávení, má objem asi 100 litrů — a v každé kapce je deset miliard mikroorganismů.“¹¹ Řasy a houby se spojují a tvoří lišejníky. Teprve tehdy mohou růst na holé skále a mohou začít přeměňovat skálu v prsť.

13. Jaké otázky vznikají ohledně partnerství mezi mravenci a akáciemi?

¹³ Mravenci s jedovatými ostny žijí v dutých trnech některých druhů akácií. Zapuzují od stromu hmyz, který požírá listí, a prořezávají a rozrušují popínavé rostliny, které se snaží pnout se po stromu. Jako protislužbu vylučuje strom sladkou tekutinu, která mravencům velmi chutná. Na stromě také rostou malé nepravé plody, které slouží mravencům za potravu. Chránil nejdříve mravenec strom a odměnil se mu teprve potom strom plody? Nebo vytvořil strom plody pro mravence a mravenec se pak odvděčil tím, že strom chránil? Nebo náhodou došlo ke všemu současně?

14. Jaká zvláštní opatření a mechanismy užívají květy, aby přilákaly hmyz, který by je opylil?

¹⁴ Hmyz a květy často pracují společně. Hmyz opyluje květy, jejichž pyl a nektar mu opět slouží jako potrava. Některé květy tvoří dva druhy pylu. Jeden slouží k oplodnění, druhý je sterilní, ale živí se jím hmyz, který tyto květy navštěvuje. Mnohé květy mají zvláštní značky a vůni, aby pomohly hmyzu najít nektar. Hmyz opyluje květy jen tak mimochodem. Mnohé květy mají spouštěcí mechanismus. Jakmile se hmyz dotkne spouště, je poprášen pylem z prašníků.

15. Jak je u podražce zajištěno opylení cizím pylem a které otázky přitom vznikají?

¹⁵ U jednoho druhu podražce například neexistuje samoopylování, takže hmyz musí přinést pyl z jiného květu. Květ rostliny je obalen rourkovitým listem, který je pokryt vrstvou vosku. Hmyz, který je lákán vůní květu, dosedne na list a sklouzne po této skluzavce do komůrky na dně. Tam přijmou zralé blizny pyl, který přinesl hmyz, takže dojde k opylení. Chloupky a povoskované boční stěny však drží hmyz ještě tři dny v zajetí. Mezitím uzraje vlastní pyl květu a popráší hmyz. Teprve nyní chloupky ochabnou a naleštěná skluzavka se skloní až do vodorovné polohy. Hmyz vychází a letí s novou zásobou pylu k jinému květu podražce, aby jej opylil. Třídenní návštěva mu nevadí, protože hoduje na nektaru, který je tam pro něj přichystán. Děje se to všechno náhodou? Nebo je to dobře promyšleno?

16. Jak dochází k opylení u některých pořičů a u jiného druhu orchideje?

¹⁶ Některé druhy pořiče (rod Ophrys z čeledi vstavačovitých, druh orchideje) mají na korunních plátcích kresbu celé vosí samičky, s očima, tykadly i křídly. Květ dokonce šíří vůni samičky připravené k páření. Vosí sameček přilétá, aby se pářil, popráší však pouze květ pylem. Jiná orchidea, a to z rodu Coryanthes, obsahuje kvašený nektar, který působí, že se včela začne na nožkách potácet, sklouzne do nádobky naplněné tekutinou a jediný způsob, jak se z ní může dostat, je, že se protáhne pod prašníkem, přičemž je poprášena pylem.

„Továrny“ přírody

17. Jak spolupůsobí listy a kořeny při výživě rostlin?

¹⁷ Zelené listy rostlin tvoří přímo nebo nepřímo potravinovou základnu světa. Ale svůj úkol mohou splnit jen s pomocí jemných kořenů. Půdou se prodírají milióny kořínků — špička každého kořenu je opatřena ochrannou čepičkou a namazána olejem. Vlákna kořenů, která jsou za olejovou čepičkou, přijímají vodu a nerostné látky, a ty pak stoupají vlásečnicovými vodivými cévami bělového dřeva k listům. Tam se tvoří cukry a aminokyseliny a tyto výživné látky jsou vysílány do všech částí stromu, i do kořenů.

18. a) Jak dosáhne voda od kořenů do listů a co ukazuje, že tento systém dopravy je velmi výkonný? b) Co je transpirace a jak přispívá ke koloběhu vody?

¹⁸ Určité vlastnosti tohoto oběhového systému rostlin jsou zejména u stromů tak úžasné, že je mnozí vědci považují téměř za zázračné. Především vzniká otázka, jak je voda dopravována do výše 60 až 90 metrů. Na cestu je uvedena tlakem kořenů, ale v kmenu nastupuje jiný mechanismus. Vodní molekuly jsou udržovány pohromadě silou koheze. Když se voda z listů vypařuje, působí koheze, že jsou drobné sloupečky vody vytaženy vzhůru jako lanka — lanka, jež dosahují od kořenu až k listům a mohou se pohybovat vzhůru rychlostí až 60 metrů za hodinu. Údajně by tímto systémem mohla voda ve stromu stoupat do výše tří kilometrů. Vypařováním přebytečné vody z listů (transpirací) jsou přiváděny zpět do vzduchu miliardy tun vody, která pak opět padá k zemi jako déšť. Je to dokonale promyšlený systém.

19. Jakou důležitou úlohu splňuje partnerství mezi kořeny určitých rostlin a určitými bakteriemi?

¹⁹ To ale není vše. K vytváření životně důležitých aminokyselin potřebují listy dusičnany nebo dusitany z půdy. Určité množství se jich dostává do půdy působením blesků a některých volně žijících bakterií. Dostatečné množství dusíkatých sloučenin se také vytváří působením luštěnin, například hrachu, jetele, fazolí a vojtěšky. Do jejich kořenů vnikají určité bakterie, kořeny dodávají bakteriím uhlohydráty a bakterie mění nebo váží půdní dusík v použitelné dusičnany a dusitany. Vyrobí jich ročně asi 200 kilogramů na hektar.

20. a) Co působí fotosyntéza, kde probíhá a kdo rozumí tomuto procesu? b) Jaký názor na fotosyntézu projevil jeden biolog? c) Zač můžeme označit rostliny, v čem jsou vynikající a které otázky jsou vhodné?

²⁰ Ale ani to ještě není vše. Zelené listy přijímají sluneční energii, oxid uhličitý ze vzduchu a vodu z kořenů rostliny a vytvářejí z nich cukr, přičemž vydávají kyslík. Tento proces se nazývá fotosyntéza a probíhá v buněčných útvarech zvaných chloroplasty. Jsou tak malé, že by se jich vešlo 400 000 na tečku na konci této věty. Vědci plně nerozumějí tomuto procesu. „Na fotosyntéze se účastní asi sedmdesát různých chemických reakcí,“ řekl jeden biolog. „Je to opravdu něco podivuhodného.“¹² Zelené rostliny byly nazvány „továrnami“ přírody — krásné, klidné, neznečišťující výrobny kyslíku, zařízení pro recyklizaci vody a továrny na potraviny pro celý svět. Vznikly pouhou náhodou? Je možné tomu opravdu věřit?

[Rámeček a obrázky na straně 148 a 149]

Obdivuhodná stavba semen

Semena dozrávají a jsou připravena na cestu

Semena se dostávají na cestu nejrozmanitějšími důmyslnými mechanismy. Semena orchidejí jsou tak lehká, že se vznášejí jako prach. Semena pampelišky jsou opatřena padáčkem. Javorová semena mají křidélka a třepetají se jako motýlci. Některé vodní rostliny vybavují svá semena vzdušnými plováčky a ta pak plavou na vodě.

Některé rostliny mají lusky, které pukají a semena jsou vystřelována. Kluzká semena vilínu virginského jsou nejprve stlačena a pak jsou z plodu vystřelena, jako když děti vystřelují mezi palcem a ukazováčkem jádra melounu. Tykvice stříkavá používá hydrauliku. Během růstu se slupka ztlušťuje směrem dovnitř, stoupá tlak na tekutinu uvnitř, a když jsou semena zralá, je tlak tak velký, že vyrazí stopku jako zátku z láhve a semena vystřelí ven.

[Obrázky]

Pampeliška

Javor

Tykvice stříkavá

Semena jako ukazatel srážek

Mnohé jednoroční pouštní rostliny vytvářejí semena, která začínají klíčit teprve tehdy, když naprší nejméně centimetr vody. Zdá se také, že semena vědí, odkud voda přichází — jestliže naprší, semena vzklíčí, ale jestliže je semeno namočeno zezdola, nevzklíčí. Půda obsahuje soli, které brání klíčení semen. Musí napršet, aby se tyto soli vyplavily. Voda, která prosakuje ze spodních vrstev, to nemůže způsobit.

Kdyby tyto jednoleté pouštní rostliny začaly růst jen po malé přeháňce, uschly by. Aby byly rostliny uchráněny v pozdějších obdobích sucha, musí přijít silný déšť, který poskytne půdě dost vláhy. Proto čekají na vydatný déšť. Náhoda — nebo plán?

Obr v nepatrném balení

Jedno z nejmenších semen má v sobě největší rostlinu země — sekvoji obrovskou. Bývá vysoká přes 100 metrů. Její kmen může mít ve výšce asi 1 metr nad zemí průměr jedenáct metrů. Dřevo jednoho stromu by stačilo ke stavbě padesáti šestipokojových domů. Kůra silná 60 centimetrů chutná po taninu, který odpuzuje hmyz. Má houbovitou vláknitou strukturu, takže je ohnivzdorná téměř jako azbest. Kořeny stromu prorůstají půdu o ploše 1,5 hektaru. Dosahuje stáří přes 3 000 let.

Ale nepatrná semena, která prší ze sekvoje v miliónech, nejsou větší než špendlíková hlavička a mají drobná křidélka. Človíček stojící pod sekvojí může jen v tiché úctě vzhlížet vzhůru a obdivovat její vznešenost. Je rozumné se domnívat, že tento majestátní obr rostoucí z tak nepatrného seménka vznikl bez plánování?