Osiky si pamatují sucho a mění kvůli němu chemii listů i po letech

Osiky si pamatují sucho a tato „paměť ovlivňuje jejich chování i chemické složení listů v dalších letech, ukazuje tříletý experiment vědců z Univerzity v Utahu. Výzkum přináší nový pohled na to, jak stromy reagují na opakující se období nedostatku vody, které se v souvislosti se změnou klimatu stávají čím dál častějším jevem.

Vědci se při svém zkoumání zaměřili na osiky, dřeviny rozšířené především v severnějších oblastech severní polokoule, které jsou citlivé na výkyvy srážek. Již dříve bylo známo, že sucho se u stromů projevuje jako úzké pruhy v letokruzích – tedy v ročních přírůstcích dřeva, které vznikají během vegetačního období. Čím méně vody má strom k dispozici, tím pomaleji roste a tím užší letokruh v daném roce vytvoří. Tyto pruhy slouží jako jakýsi letopočet zaznamenávající historii klimatických podmínek v daném místě.

Nový experiment ale ukázal, že vliv sucha nekončí jen otiskem v letokruzích. Osiky si podle všeho vytvářejí takzvané funkční paměti suchých let, které následně ovlivňují jejich fyziologii i poté, co sucho pomine. Tento jev se projevuje především v chemii listů – stromy, které v minulosti zažily období nedostatku vody, mají odlišné chemické složení listů ve srovnání se stromy, které podobnou zátěží neprošly, a to i v letech, kdy jsou srážky dostatečné.

Výzkumníci tento efekt zkoumali po dobu tří let, během kterých sledovali, jak se osiky vyrovnávají s obdobím sucha a jak se jejich reakce mění v následujících letech. Zjistili, že strom, který jednou zažil výraznější vodní stres, si tuto zkušenost jakoby „zapamatuje a promítne ji do svého dalšího fungování. Jde o adaptační mechanismus, který může stromu pomoci lépe se vyrovnat s případným opakovaným suchem v budoucnu.

Tento druh paměti není uložen v mozku ani nervovém systému, jaký znají živočichové, ale projevuje se na úrovni buněčných a chemických procesů uvnitř rostliny. Stromy nemají centrální nervovou soustavu, přesto však dokážou reagovat na opakující se podněty z prostředí způsobem, který připomíná formu adaptivní paměti. Podobné jevy byly pozorovány i u jiných rostlinných druhů, osiky ale díky svému rozšíření a významu pro lesní ekosystémy představují obzvlášť zajímavý objekt studia.

Zjištění týmu z Univerzity v Utahu mají praktický význam pro pochopení toho, jak lesní porosty reagují na měnící se klimatické podmínky. Pokud stromy skutečně dokážou „uchovávat informace o předchozích obdobích sucha a přizpůsobovat jim své chování, může to ovlivnit způsob, jakým vědci předpovídají odolnost lesů vůči budoucím klimatickým extrémům. Lesy, které již jednou suchem prošly, by tak mohly být na opakovaný stres lépe připraveny než porosty, které se s takovou zátěží dosud nesetkaly.

Osiky jsou pro podobný výzkum vhodné i proto, že často tvoří rozsáhlé klonální porosty – tedy skupiny stromů, které vznikly z jednoho kořenového systému a jsou geneticky identické. To vědcům umožňuje lépe oddělit vliv genetiky od vlivu prostředí a soustředit se přímo na to, jak environmentální faktory, v tomto případě sucho, ovlivňují fyziologii stromu v čase.

Výsledky experimentu zapadají do širšího trendu výzkumu, který se v posledních letech zaměřuje na schopnost rostlin „pamatovat si stresové události a reagovat na ně efektivněji při opakovaném výskytu. Podobné mechanismy byly popsány například u reakce rostlin na sucho, teplotní extrémy nebo napadení škůdci. U osik je nicméně nové to, že paměť na sucho byla prokázána nejen krátkodobě, ale v rámci delšího, tříletého sledování, což naznačuje, že efekt může přetrvávat déle, než se dosud předpokládalo.

Autoři studie plánují v dalším výzkumu zjistit, jak dlouho tato „paměť u osik vydrží a zda podobný mechanismus funguje i u jiných druhů stromů mírného pásu. Pochopení těchto procesů by mohlo pomoci lesníkům a ochranářům lépe plánovat péči o lesy v oblastech, které jsou čím dál častěji vystavovány period suchým obdobím v důsledku klimatických změn.