Chat

biologové

RNDr. Helena Štorchová, CSc. a Mgr. Jan Kolář, Ph.D.

Helena Štorchová se zabývá molekulární biologií rostlin v Ústavu experimentální botaniky AV ČR. Věnuje se zejména genetickým základům kvetení, studiu rostlinné mitochondriální DNA a evoluční biologii. Postgraduální studia absolvovala na Ústavu molekulární genetiky ČSAV v laboratoři Dr. Jiřího Doskočila, DrSc., zakladatelské osobnosti české molekulární biologie. V letech 1995 až 1998 vybudovala v průhonickém Botanickém ústavu AV ČR Laboratoř DNA analýz. V letech 2002 až 2003 získala Fulbrightovo stipendium, které jí umožnilo pobyt na University of Alaska, Fairbanks, USA. S touto nejsevernější univerzitou na světě dosud intenzivně spolupracuje. Přednáší externě na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Jan Kolář vystudoval biologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Během studií pátral v rostlinách po živočišném hormonu melatoninu a po jeho možných funkcích. V letech 1996 až 1997 a v roce 2000 pracoval v USA – na Vanderbilt University v Nashvillu, v laboratoři zabývající se denními biologickými rytmy. Od roku 2004 působí v Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR. Zkoumá zde hlavně regulaci kvetení, biologické rytmy a výskyt melatoninu v rostlinách. Zároveň se pokouší vědu nejen dělat, ale také popularizovat.

Záznam chatu ze středy 30. ledna 2008

já 1: „jak se jmenuje látka, která se vytváří v listech krátkodenních rostlin, způsobujících jejich kvetení, bylo by možno tuto látku dodávat postřikem, tak aby rostliny reagovaly kvetením i při délce dne nad 12 hodin a případně, jaké by bylo dávkování?“

Helena Štorchová: „Toto je pravděpodobně produkt genu FT, tedy bílkovina. Vzhledem ke své velikosti a jiným vlastnostem, by stěží prošla povrchem listu do vodivých pletiv, nehledě na možnou degradaci během aplikace. Spíše je možno využít FT gen a jeho úpravy pro přípravu transgenních rostlin s požadovanou dobou kvetení. Zatím jsou tyto pokusy předmětem výzkumu, na pole tyto rostliny dosud nemíří.“

Táňa: „Dobrý večer! Sdílejí rostliny s živočichy více hormonů?“

Jan Kolář: „Dobrý večer, i já vás vítám na chatu. Rostliny i živočichové mají hormony, ale nejsou to stejné látky. Je ale zajímavé, že jedna skupina rostlinných hormonů (takzavané brasinosteroidy) je chemickou strukturou podobná živočišným steroidním hormonům. U nás v laboratoři zkoumáme u rostlin výskyt melatoninu, což je živočišný hormon. Ačkoliv se v rostlinách vyskytuje, zatím kupodivu není jasné, jaké u nich má přesně funkce. Nemusí jít vůbec o hormon. Takže odpověď přinese až budoucnost.“

Matěj: „Mohou si rostliny pamatovat a rozlišovat lidi?“

Helena Štorchová: „Vědecky to dosud prokázáno nebylo, ale já v to pevně věřím !“

já 1: „takže jinak, je možné dodat do rostliny, která kvete za krátkého dne nějakou látku, né FT gen, ale mám na mysli nějaký enzym (katalizátor), který donutí rostlinu vytvořit látku, možná FT gen, s cílem donutit rostlinu ke kvetení při dlouhém dnu?“

Helena Štorchová: „Obávám se, že vás zklamu, ale dle dosavadního výzkumu to možné není.Lze však zkoumat vliv různých fyzikálních faktorů, např. teploty, které mohou ovlivnit dobu kvetení. Bohužel většina těchto pokusů je prováděna s dlouhodenní modelovou rostlinou huseníčkem rolním. J. Kolář: Přinutit rostliny, aby kvetly jaksi "na povel", nejlépe po nějakém postřiku, je jistě snem většiny pěstitelů. Ale v praxi to zatím opravdu příliš nejde. Výjimkou jsou některé druhy, které mají poněkud speciální regulaci kvetení. Třeba ananas vykvete po postřiku látkou, z níž se uvolňuje rostlinný hormon etylén.“

Evelína: „Vážená paní doktorko, odkud se u nás vzaly merlíky ? Děkuji“

Helena Štorchová: „To je otázka spíše pro systematické botaniky. Některé druhy jsou u nás původní, některé přicestovaly s prvními zemědělci a jiné jsou k nám zavlékány až nyní. Taxonomicky jsou merlíky obtížná skupina, doufáme, že naše práce se čtením sekvencí DNA genu FT pomůže botanikům se v nich lépe vyznat.“

Zbyněk: „Co všechno dokáží rostliny rozeznávat (ve srovnání s živočichy)? Jestliže mají systém na rozeznávání světla a tmy, mají také něco na vnímání zvuku nebo tlaku?“

Jan Kolář: „Rostliny vnímají leccos, to by bylo téma na několik dalších Portů. Kromě světla to je hlavně teplota, vlhkost, různé signální chemické látky z prostředí (třeba plynný hormon etylén, uvolňovaný rostlinami v porostu). Dokáží reagovat i na napadení škůdci nebo patogeny (původci chorob). Pokud jde o zvuk a tlak: o zvuku nejsou žádné spolehlivé experimentální údaje, ale různé mechanické síly rostliny vnímají. Především gravitaci (proto rostou stromy svisle) a také mechanické namáhání stonků a větví. Rostliny rostoucí v oblastech se silnějším větrem jsou pevnější, ve více namáhaných částech větví stromů se tvoří dřevo s jinou strukturou.“

Lucinka: „Nevím jestli to není hloupá otázka, ale pěstuji masožravky je pravda že jim mohu dávat i kousky masa kamarádi říkaly že ano. Je to pravda???“

Helena Štorchová: „Masožravky jedí s oblibou drobný i větší hmyz, ale možná nepohrdnou i maličkými kousky hovězího. Zkuste to !“

Lucinka: „Moc děkuji :-)“

Helena Štorchová: „Neni zač, alespoň vidíte, co vše věda nezná...“

já 1: „zajímalo by mě jaké je skutečné využítí slunečního záření rostlinami, někteří uvádí 10%, někteří 1%, u kukuřice 2%, ale mě by zajímalo, kolik skutečně uchová energie rostlina, teda po ukončení jejího růstu, teda kolik procent energie z celkově přijatého množství je skutečně využitelných jinými formami života“

Jan Kolář: „Opravdu se udává, že v rostlinách se "uloží" řádově několik procent z celkové energie slunečního světla, které na ně dopadne. Využitelnost jinými organizmy dost závisí na tom, co rostlina díky získané energii vytvoří. Zásobní orgány nebo semena s dobře stravitelnými živinami (škrob atd.) budou výživnější než listy nebo dokonce dřevo. Ale i ty nejhůř stravitelné části nakonec někdo sežere, ať už býložravci nebo třeba dřevokazné houby. Takže všechna "fixovaná" energie slunečního záření se nakonec dostane dál do ekosystému. Ovšem s nějakými ztrátami, které dost výrazně zavisejí na konkrétní situaci.“

Míša: „Dobrý večer, chtěla bych se zeptat na umělé osvětlení pro kytky. Mám v tmavším rohu kytku, která mi postupně opadává, zřejmě to bude důsledkem nedostatečného světla. Můžu jí sluneční světlo nahradit nějakou speciální žárovkou? Jestli ano, jak daloko ji mám od kytky umístit, abych jí nespálila?“

Jan Kolář: „Rostliny reagují na světlo různých vlnových délek (tedy barev) dost jinak než my. Co se nám jeví bílé jako za slunečného dne, mohou rostliny vnímat úplně jinak. Lepší než žárovky jsou obecně zářivky. Jednak tolik nehřejí, takže je nižší riziko spálení listů, jednak mají vhodnější složení světla. V prodeji jsou teď i speciální zářivky, vyvinuté pro optimální růst rostlin. Zkuste se na ně zeptat v obchodě.“

já 1: „ale to já vím, ona rostlina má strašnou spotřebu energie na své životní pochody a taky se asi těžko dá využít vše co rostlina vytvoří (třeba kořeny, pokud to není třeba cukrovka), proto bych raději zustal u kukuřice, dejme tomu, že na 1 m2 kukuřičného porostu, dopadlo v době vegetace této rostliny dopadlo 1000 jednotek energie, kolikpak % energie by se dalo uvolnit úpným spálením této hmoty?“

Helena Štorchová: „Účnnost přeměny sluneční energie na energii chemickou závisí ovšem na stavu a věku rostliny, asymetrická kukuřice (asi metr vysoká a asi metr od sebe)váže mnohem méně sluneční energie než hustý vícedruhový porost.Pokud za celou dobu růstu rostliny přeměnily 1000 jednotek energie, záleží také na tom, jak intenzivně dýchaly a kolik zásobních látek uložily. Na vaši otázku není proto jednoznačná odpověď. J. Kolář: Z hlavy nevím, záleželo by na výnosu té kukuřice a na přesné době sklizně (myslíte úplně po uschnutí?). Pokud vaše otázka směřuje k energetické účinnosti pěstování plodin na spalování v elektrárnách, zkuste se podívat na www.biom.cz - sdružení pro energetické plodiny. Tihle lidé by mohli mít k dispozici přesné kalkulace.“

já 1: „se omlouvám, ale mě zajímá to v čem nemám docela jasno a co nikde nevyčtu, s tím využitím energie rostlinami by se dalo docela znechutit některým chytrákům, to využívání biomasy na energetické účely, dovoluji se domnívat, že rostliny mají využití pod 1%, ale jinak Vám přeji příjemný zbytek dne :-))))“

Jan Kolář: „Skutečně to bude v řádu maximálně několika málo procent. Otázka je, jaká je celková energetická a finanční rentabilita biomasy na energetické účely. Ve srovnání např. s fotovoltaickými články je sice účinnost malá, ale zase jsou menší investiční náklady (rostliny rostou samy od sebe...). Jinak je ale pravda, že výzkum energetických rostlin je na začátku, ale myslím, že v budoucnu se dá jejich "účinnost" rozumně zvýšit. Uvidíme, nezavrhoval bych je předčasně, i když nejsem jejich nekritickým fandou. H. Štorchová: Využití fotosyntézy pro řešení energetických problémů lidstva je velkou výzvou.Účastnila jsem se před časem debaty o možnosti tzv. "živých slunečních baterií". Byly by tvořeny porostem bakterií s genomem (dědičnou informací) zcela navrženým člověkem, které by měnily většinu přijaté sluneční energie na energii elektrickou. Vše ale bylo jen ve stadiu úvah. Stojí za nimi však také známý Craig Venter, který vyhrál závod v sekvenování lidské genetické informace nad všemi univerzitami. Budoucnost ukáže. Ohledně využití energetických plodin jsem spíše skeptická, je to velmi intenzivní zemědělství.“

já 1: „už sem se podíval na www.biom.cz, dělá to na mě dojem, že jim takové otázky zrovna neleží na mysli, jo, bych tu vaši odpověď ještě doplnil, je hlavně potřeba voda a to tak, aby jí bylo tak akorát a všechny prvky, jaké ta rostlina bude zrovna potřebovat a teď už mám ten dojem, že i čistý vzduch, aby se jí třeba nezničily póry :-)))“

RNDr. Helena Štorchová, CSc. a Mgr. Jan Kolář, Ph.D.: „J. Kolář: Asi reagujete na moje tvrzení že rostliny rostou samy od sebe? Jasně, myslel jsem to jako nadsázku. Naštěstí energetické plodiny nejsou jediné téma, které hýbe současnou rostlinnou biologií. S nástupem molekulárních metod (všechno to pátrání po genech, o němž byl dnešní Port) do našeho oboru se před 10-15 lety otevřela spousta nových možností a občas se nestačím divit, co všechno teď kolegové vědci objevují. Prostě rozumíme rostlinám čím dál lépe - a je milé, že to má často i praktické využití. H. Štorchová + J. Kolář: Děkujeme všem diskutujícím za zájem o rostlinnou biologii. Pro dnešek je to od nás vše. Možná někdy nashledanou - například na dnech otevřených dveří našeho Ústavu experimentální botaniky (www.ueb.cas.cz), které pořádáme každý rok v listopadu.“