E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Světlo jako hybatel tvarové rozmanitosti smrkových jehlic

Jak smrkové jehlice svým tvarem reagují na intenzitu dopadajícího světla? Je v rámci smrkových větviček rozdíl v míře ozáření jednotlivých jehlic? Je velikost jehlic a tvar příčného řezu jehlicemi závislá na jejich orientaci na výhonu? Má ozáření větší vliv na tvar jehlic než koncentrace CO2? Tyto otázky se pokusila, pod vedením prof. Jany Albrechtové, zodpovědět doktorská studentka Zuzana Kubínová z Katedry experimentální biologie rostlin PřF UK ve spolupráci s kolegy z Fyziologického ústavu, Ústavu výzkumu globální změny a Botanického ústavu AV ČR.
Dvě lamelové mini-sféry, v nichž rostou mladé smrky. V jedné je udržována aktuální koncentrace CO2, v druhé předpokládaná koncentrace CO2 v roce 2050. Vědci sledují, jaký vliv má rozdílná koncentrace CO2 na pěstované stromy. Zdroj: www.czechglobe.cz.

Na experimentálním stanovišti AV ČR Bílý Kříž v Beskydech vědci odebrali 300 jehlic z 10 stromů, rostoucích v lamelových minisférách, přičemž polovina z nich pocházela ze stromů rostoucích sedm let za zvýšené koncentrace CO2 (700 ppm). Každou z jehlic změřili a pořídili mikrofotografie tří příčných řezů, dohromady tedy získali 900 snímků k následujícím analýzám. Kromě toho si vybrali 10 osluněných a 10 zastíněných smrkových výhonků k analýze gradientu ozáření.

Snímky příčných řezů dvěma slunnými a jednou stinnou jehlicí. Jehlice byly nasnímané konfokálním mikroskopem objektivem 10x. Autorka: Zuzana Kubínová.
 

Tvar příčného řezu jehlic vědci vyhodnotili pomocí Prokrustovy analýzy, metody založené na zkoumání tvaru pomocí význačných bodů. Díky ní pak mohli vzájemně porovnávat tvary příčných řezů jehlicemi pocházejících ze stinných a slunných částí výhonků, nacházejících se v různých pozicích na výhonku (horní, postranní, spodní) a rostoucích ve sférách s odlišnými koncentracemi CO2. Zjistili, že v rámci stromu byly zastíněné jehlice plošší a příčný řez měl menší plochu než jehlice osluněné. Ty osluněné byly celkově objemnější než ty zastíněné a to v obou koncentracích CO2. Co ale bylo rozdílné ve dvou atmosférických podmínkách, byla plocha příčného řezu - zatímco osluněné jehlice ji měly větší za vyšší koncentrace CO2, u zastíněných to bylo právě naopak.

Lze shrnout, že míra zploštění jehlic je hlavním znakem, který je přímo určován mírou ozáření. Jehlice ze spodní strany výhonku byly plošší než ty rostoucí po jeho straně a tyto byly zase plošší než nacházející se nahoře. Ozáření má tedy větší vliv na tvarování jehlic než atmosférická koncentrace CO2.

Měření intenzity světla v různých částech výhonu (Zuzana Kubínová). Foto: Eva Neuwirthová .

Jestli si jehlice na výhonu navzájem stíní, vědci vyhodnocovali v laboratoři pomocí optického spektrometru. Výsledky měření průchodu světla výhonem ukázaly výrazný gradient ozáření, tedy to, že si jehlice na větvičce vzájemně významně stíní i v rámci jednoho výhonu a vytváří se tak mikrogradient v intenzitě ozářenosti. Gradient je značný zejména na osluněných výhonech, které mají jehlice rozložené rovnoměrněji okolo celé osy větvičky v porovnání s výhony ze stinných poloh. Vědci usoudili, že rozdíl ve velikosti a tvaru jehlic na výhonu je způsoben rozdílným ozářením, což pravděpodobně vedlo k odlišně fungujícím fyziologickým procesům jako např. pohlcování světla nebo vstřebávání uhlíku. Tyto závěry z pozorování na jednotlivých výhoncích jsou patrně platné i v rámci celé koruny stromu.

Vědci na základě svých výsledků doporučují Prokrustovu analýzu jako vhodný nástroj pro zkoumání změn tvaru rostlinných orgánů indukovaných změnami podmínek životního prostředí.

 

 

Kubínová, Z., Janáček, J., Lhotáková, Z., Šprtová, M., Kubínová, L., Albrechtová, J. (2018). Norway spruce needle size and cross section shape variability induced by irradiance on macro- and microscale and CO2concentration. Trees 32: 231–244. http://doi.org/10.1007/s00468-017-1626-3.

Radka Zelená

 


Převzato z: https://www.natur.cuni.cz/fakulta/veda-a-vyzkum/popularizace/clanky/svetlo-jako-hybatel-tvarove-rozmanitosti-smrkovych-jehlic

Publikováno: Pátek 31.08.2018 12:30

Akce dokumentů