Článek
Jak sdělila Caisová Novinkám, před sedmi lety se jednalo o naprosto průlomovou procházku na Sardinii.
„Vzhledem k mému oboru jsem se tehdy dívala i na běžných procházkách kolem sebe s určitým zájmem a měla jsem také velké štěstí,“ uvedla Caisová. Nález zprvu vypadal jako mech. Při podrobnější laboratorní analýze však vědkyně odhalila, že se nejedná o mech, ale o dosud neznámou, mnohobuněčnou zelenou řasu.
„Stavba této řasy není zdaleka tak složitá jako u suchozemských rostlin, a právě proto by mohla pomoci zodpovědět zásadní otázky evolučního výzkumu: jak se jednobuněčné řasy staly mnohobuněčnými a jak dokázaly osídlit souš?“ uvedla Caisová, kterou potěšilo také to, že Německá botanická společnost vyhlásila druh Draparnaldia erecta řasou roku 2025, na což českobudějovické Biologické centrum AV ČR nyní upozornilo na svém webu.
Sladkovodní řasy v Římovské přehradě likviduje nově objevený budvirus
Draparnaldia je výjimečná tím, že je jedinou chlorofytní řasou, která se vyvinula do morfologické složitosti srovnatelné s ranými suchozemskými rostlinami. Má rozvětvený horní buněčný systém, který vypadá jako malá suchozemská rostlina, a dlouhé buňky, které připomínají kořenový systém.
- Zelené řasy se dělí na dvě skupiny: chlorofytní a streptofytní. Obě nezávisle vyvinuly mnohobuněčnost a často obývají stejná stanoviště. Jen řasy streptofytní však dokázaly přejít z vody na souš a rozrůznit se do tisíců druhů suchozemských rostlin, které známe dnes.
Má zcela unikátní adaptace pro život ve vodním i suchozemském prostředí, které lze navíc vyvolat v laboratorních podmínkách. Tato řasa je tak jediným modelem, který umožňuje zkoumat terestrializaci (tj. výstup rostlin z vody na souš) zelených rostlin z úplně nové perspektivy.
Draparnaldia má zároveň praktické vlastnosti důležité pro výzkum: snadno se kultivuje, rychle roste a svůj životní cyklus dokončí během 7–9 dnů. Rozmnožuje se zoosporami (jednobuněčnými stadii), které lze vyvolat současně ve velkém množství, což je zásadní pro experimenty zaměřené na mnohobuněčnost.
„Naším cílem je ustanovit Draparnaldii jako model pro základní výzkum. Kromě protokolů pro její laboratorní kultivaci už jsme detailně popsali její morfologii, vývoj a adaptace na vodní i suchozemské prostředí. Také jsme zmapovali její fytohormony a sekvenovali její genom,“ vysvětlila Caisová.
Draparnaldia a evoluce mnohobuněčnosti a přechodu rostlin na souš
Původ mnohobuněčnosti u řas stále není zcela objasněn. Při genetických analýzách Draparnaldie však vědecký tým popsal rozšířené genové rodiny spojené s mnohobuněčností, vývojem a tzv. abiotickými stresy. Stejně jako pro studium evoluce mnohobuněčnosti bude Draparnaldia klíčová pro odpovědi na otázku, jak přešly rostliny na souš. Přestože se tato řasa vyvíjela nezávisle více než miliardu let, vykazuje pozoruhodné analogie s procesy terestrializace u streptofytních řas a suchozemských rostlin. Vyvinula však alternativní mechanismy hormonální signalizace, jejichž studium poskytne důležitá vodítka pro pochopení terestrializace rostlin. Zároveň může přinést cenné poznatky o funkcích rostlinných hormonů.
- Zmíněné abiotické stresy jsou negativní vlivy prostředí, kterým je rostlina vystavena. Mezi fyzikální stresové faktory patří např. období sucha, extrémní zima nebo naopak horko, popřípadě mechanické poškození. Chemickým stresovým faktorem je pak výživový deficit rostliny.