Voda v cévách rostlin protéká jinak, než se dosud myslelo

Objev pomůže například vysvětlit, proč se v průběhu evoluce vyskytují jen určité typy dřeva. Své uplatnění může najít i při šlechtění rostlin odolných vůči suchu.

Výzkum týmu Martina Boudy se zaměřil na závislost průtoku vody na průměru cév xylému (specializované pletivo, kterým rostlina vede vodu do listů). Průtoky naměřili na stonku živé vinné révy, když jako vůbec první zkombinovali 3D rekonstrukci stonku z rentgenové mikrotomografie s měřením průtoků pomocí magnetické rezonance.

„Mohli jsme tak nahlédnout přímo do živého stonku a přesně určit tok vody cévami bez obvyklých experimentálních manipulací. Naměřené hodnoty jsme pak porovnali s výpočty klasickou rovnicí, která má jev popisovat. Ukázalo se však, že známý vztah mezi průměrem cévy a průtokem vůbec neplatí. Sílu toků totiž neurčují vlastnosti jednotlivých cév, ale komplexní trojrozměrná struktura pletiva jako celku,“ říká Martin Bouda.

Související

Ilona Cílková

Hladina arzenu v rýži by se mohla kvůli oteplování…

Petr Sýkora

Rostliny také cítí bolest: Vědci zjistili, že při…

Studie významně rozšiřuje dosavadní chápání hydraulické funkce rostlin a odhaluje nové principy, kterými se řídí konstrukce jejich vodonosných pletiv. Pomáhá například vysvětlit, proč dřeviny nejčastěji buď své široké cévy shlukují dohromady nebo raději tvoří cévy v malém rozpětí průměrů.

Oběma způsoby se totiž zamezuje přesouvání napětí vody ze širokých cév do úzkých, a tedy celkovému zhoršování prostupnosti dřeva vodou, které by pro rostlinu bylo nevýhodné (při suchu by např. dříve vadly listy).

Na základě nových poznatků se bude muset přehodnotit význam, který se dosud velkým cévám ve vedení vody připisoval, a uvažovat o prostorové struktuře xylému komplexním způsobem. Vedle vědeckého významu při objasňování evoluce cévnatých dřevin má tento výsledek i potenciální uplatnění např. při šlechtění rostlin odolných vůči suchu.