Proč se před zimou mění pigmenty?
Co se na podzim s listy děje? Botanikové již vědí, že nižší teploty a kratší sluneční svit vedou k rozpadu chlorofylu molekul zeleného listového barviva, které jsou nezbytné pro život rostliny.
Právě v nich se energie slunečního záření využívá k přepracování oxidu uhličitého ze vzduchu tak, aby se z něj vytvořily cukry potřebné pro výživu rostliny (tomuto procesu se, jak nás učili ve škole, říká fotosyntéza).
Žlutá získává převahu
Když chlorofyl zaniká, dostanou šanci vyniknout jiné pigmenty, které v listech jsou, ale nebyly kvůli převaze listové zeleně vidět - karotenoidy. Ty mají žlutou, jantarovou či oranžovou barvu. Protože každý strom obsahuje jiné množství karotenoidů, dostávají jeho listy na podzim trochu odlišný odstín, a dávají tak podzimu mnohobarevnou škálu.
Až posud je to pro botaniky docela jasné. Ale proč se některé listy zbarvují do červena? Vědci vědí, že červené a purpurové pigmenty se jmenují anthocyaniny. Ty však v listech nejsou po celou dobu jejich existence, ale vytvářejí se právě až na podzim. Co je k tomu vede?
Tým amerických vědců z Univerzity Wisconsin-Madison, vedený Williamem Hochem, se ve svých závěrech publikovaných nedávno v odborném časopise Tree Physiology pokusil odpovědět. Výzkumníci tvrdí, že červené pigmenty jsou pro listy ochranou pro poslední dny jejich života.
Před zimou totiž rostliny stahují z listů všechny užitečné látky a ničí při tom i biologický systém, který umožňuje užitečnou fotosyntézu. Zbytky zeleného barviva, chlorofylu, však pracují dál, ale v nových podmínkách. Místo aby vytvářely cukry pro rostlinu, tvoří chemické sloučeniny, volné radikály a peroxidy, které mohou list zničit.
Červený štít proti slunci
Zdálo by se, že to vlastně nevadí, vždyť list stejně za pár dnů opadne a shnije. Jenomže strom chce ještě předtím odčerpat z listů co nejvíce cenných látek. Když se list oddělí příliš brzy, strom se tím ochudí.
A tady podle Hocha přicházejí ke slovu červené a oranžové pigmenty anthocyaniny. Ty se vytvoří, aby pohlcovaly sluneční světlo, které by jinak přijaly osamělé chlorofylové molekuly a využily je k tvorbě nebezpečných látek.
Tuto teorii potvrzuje i fakt, že nejvíce červených anthocyaninů obsahují listy vystavené přímému slunci a nejméně ty, které jsou stále ve stínu.
Novými poznatky přispívají i další výzkumy. Ukazují, že tyto pigmenty se vytvářejí také v době sucha, v chladu, při zranění, nebo když je rostlina napadena infekcí, a rovněž při velkém množství přízemního ozonu (ten rostlinám škodí; na rozdíl od ozonu vysoko v atmosféře, který život na Zemi chrání před nebezpečnými složkami slunečního záření).
Proto někteří vědci soudí, že anthocyaniny kromě ochrany před sluncem dělají v rostlinách ještě další práci - přímo zneškodňují volné radikály, pomáhají rostlinám udržet v sobě vodu, a dokonce chrání před účinky mrazu.
Výzkum zbarvování listů však nemá jen čistě poznávací význam. Jak píše britský časopis Economist, výzkumníci z Vermontské univerzity v USA spočítali, že loni na podzim se ve státě Vermont uskutečnilo 1,5 milionu turistických výletů do přírody. Většina výletníků se prý šla kochat krásou listů. V jiném, větším státě Wisconsinu turisté jdoucí pozorovat podzimní listí utratili více než miliardu dolarů!
Takže kdyby se dalo zbarvování listů včas předpovídat, mohlo by to přitáhnout více turistů. Tak alespoň soudí zmiňovaný časopis. Otázka ovšem je, jestli lidé, když jdou na podzimní výlet, opravdu chtějí předem studovat právě předpověď intenzity zbarvení listů, anebo se prostě nechají překvapit. Možná by jejich rozhodovacímu procesu mohli někteří další výzkumníci věnovat samostatnou studii...
