Kategórie
Veda

Novo objavená riasa môže pomôcť rozlúsknuť tajomstvo evolúcie rastlín

Draparnaldia erecta. Tak sa menuje mnohobunková ze­le­ná riasa, na ktorú počas prechádzky na dovolenke na Sar­dí­nii náhodou narazila Lenka Caisová z Biologického cen­tra AV ČR.

Akademie věd České republiky

Do tejto chvíle neznámá rastlina vedkyňu zaujala na­toľ­ko, že ju začala skúmať. A rýchlo rozpoznala jej po­tenciál. Práve táto riasa by totiž podľa bádateľky moh­la pomôcť zodpovedať zásadnú otázky evolučného výs­ku­mu, ako napríklad sa dostali rastliny z vody na súš.

O význame objavu Draparnaldie nepochybuje ani Ne­mec­ká botanická spoločnosť, ktorá ju vyhlásila riasou roku 2025.

Na prvý pohľad vyzerala trochu ako mach. Lenke Caisovej z Ústavu molekulárnej biológie rastlín Biologického cen­tra AV ČR sa však na nenápadnej rastline uprostred sar­dín­skej prírody niečo nepozdávalo. V laboratóriu potom pochopila, že natrafila na hotový poklad.

„Zistila som, že ide doposiaľ o neznámu zelenú riasu, ktorá má unikátne adaptácie pre život vo vodnom i suchozemskom prostredí, ktoré je možné vyvolať v laboratórnych podmienkach. Dá sa na nej teda skúmať, ako sa riasy dostali z vody na súš alebo ako vznikla mnohobunkovosť,“ vysvetľuje vedkyňa.

Riasa Draparnaldia erecta na prvý pohľad pripomína mach
Riasa Draparnaldia erecta na prvý pohľad pripomína mach.

Draparnaldia má navyše pre výskum veľmi praktické vlastnosti: ľahko sa kultivuje, veľmi rýchlo rastie a svoj životný cyklus dokončí za sedem až deväť dní. Roz­mno­žu­je sa zoospórami (jednobunkovými štádiami), ktoré je možné vyvolať súčasne vo veľkom množstve, čo je zá­sad­né pre experimenty zamerané na mnohobunkovosť.

„Naším cieľom je ustanoviť Draparnaldiu ako model pre základný výskum. Okrem protokolov pre jej la­bo­ra­tór­nu kultiváciu už sme detailne opísali jej morfológiu, vývoj a adaptáciu na vodné i suchozemské prostredie. Tiež sme zmapovali jej fytohormóny a sekvenovali jej genóm,“ vysvetľuje Lenka Caisová.

Nie je riasa ako riasa

Riasy sa delia na dve skupiny – chlorofytné a streptofytné riasy. Obe nezávisle vyvinuli mnohobunkovosť a často obývajú rovnaké stanovištia. Len riasy streptofytné však dokázali prejsť z vody na súš, tedy absolvovať tzv. te­res­tria­li­zá­ciu, a rozrôzniť sa do tisícov druhov su­cho­zem­ských rastlín, ktoré poznáme dnes. Vedci sa tak dlhodobo snažia rozlúštiť záhadu, prečo sa prechod na súš podaril len pri streptofytných riasach, a nie u tých chlorofytných.

Mnohobunkovosť a terestrializáciu zelených rastlín zvy­čaj­ne študujú na morfologicky zložitých modelových organizmoch, ako sú prostnice, čepenka a Arábkovka Thalova. Najnovšie medzi modelmi figurujú i streptofytné riasy, priamo predkovia suchozemských rastlín – na­prí­klad parohovec alebo zygnema. Doposiaľ však chýbal model zo skupiny chlorofytných rias, ktorý by mor­fo­lo­gic­ky pripomínal rané suchozemské rastliny a zároveň mal adaptáciu pre život na súši. Draparnaldia túto medzeru vyplňuje.

„Je výnimočná tým, že ide o jedinú chlorofytnú riasu, ktorá sa vyvinula do morfologickej zložitosti po­rov­na­teľ­nej s ranými suchozemskými rastlinami. Má roz­vet­ve­ný horný bunkový systém, ktorý vyzerá ako malá suchozemská rastlina, a dlhé bunky, ktoré pripomínajú koreňový systém,“ opisuje Lenka Caisová.

Korienky riasy menom Draparnaldia erecta pod mikroskopom (20 µm)
Korienky riasy menom Draparnaldia erecta pod mikroskopom (20 µm).

Tieto bunky vo vodnom prostredí rastú smerom dole. Po prechode na súš sa však celá rastlina v podstate otočí a jej „korienky“ zrazu smerujú nahor. Práve táto vlastnosť dala riase druhové meno erecta.

Draparnaldia napovie

Ako sa jednobunkové riasy stali mnohobunkovými a ako dokázali osídliť súš? Práve na tieto otázky by podľa ved­cov mohla nenápadná Draparnaldia, ktorá mimochodom raste i v Česku, priniesť odpovede. Aj keď sa táto riasa vyvíjala nezávisle viac než miliardu rokov, vykazuje po­zo­ru­hodné analógie s procesmi terestrializácie u strep­to­fyt­ných rias a suchozemských rastlín. Vyvinula však al­ter­na­tív­ne mechanizmy hormonálnej signalizácie, ktorej štú­di­um poskytne dôležité nápovede pre pochopenie toho, ako sa rastliny dostali z vody na súš. Zároveň môže priniesť cenné poznatky o funkciách rastlinných hormónov.

„Pokiaľ všetko pôjde dobre, mohli by sme v horizonte dvoch rokov prísť s veľmi zaujímavými výskumnými výsledkami, ktoré by mohli prispieť k objasneniu evo­lú­cie rastlín,“ verí Lenka Caisová, vedúca oddelenia te­res­tria­li­zá­cie rastlín Ústavu molekulárnej biológie rastlín Biologického centra AV ČR.

Viac o výskume Draparnaldie sa od Lenky Caisovej doz­vie­te v nasledujúcom videu:

Riasa roku 2025: Driparnaldia erecta.

Zdroj: Nově objevená řasa může pomoci rozlousknout ta­jem­ství evoluce rostlin.

Autor: Akadémia vied ČR.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *