Stále viditelnější důsledky klimatických změn na Zemi přinášení z laického pohledu i jednu záhadu. I když kvůli globálnímu oteplování hoří v jižní Evropě lesy, na jiných místech lidé zažívají katastrofální povodně nebo naopak nevídané sucho, tropického pásma jakoby se tyto změny netýkaly. Teploty tam zůstávají prakticky konstantní jen s mírnými odchylkami. Důvody toho, pro laiky možná až paradoxního jevu, vysvětluje pro portál ScienceZoom světoznámý tropický biolog Vojtěch Novotný. Každému laikovi totiž musí být divné, proč nemá globální oteplování prakticky žádný vliv na tropické lesy. Zatímco hoří ruská tajga a porosty na řeckých ostrovech, Čínu sužují přívalové deště a meteorologové zaznamenávají i v Česku rekordní teploty, v tropických lesích jakoby se prakticky nic nedělo. Nejen, že průměrná teplota zůstává prakticky konstantní, ale nemění se ani druhová skladba fauny a flóry. Nebo vědci alespoň o žádných změnách neinformují. Jak je to možné? „Oteplování se děje v různé míře podle zeměpisné šířky, největší nárůst teploty je ve vyšších šířkách, naopak na rovníku je minimální nebo žádný,“ řekl Vojtěch Novotný z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a Biologického centra AV. Z tohoto důvodu jsou tak změny vyvolané oteplováním zatím v tropech malé nebo málo viditelné. Na druhou stranu je ale faktem, že vědci na rozdíl od jiných míst na planetě nevědí úplně přesně, jaké byla v tropických lesích rostlinná skladba historicky. Zatímco v Evropě se globální klimatická změna projevuje například ústupem smrku, v tropických lesích žádné takové dominanty (jakou dnes v Česku představuje právě smrk) nejsou. Žádný druh stromu totiž v tropech nemá mezi ostatními stromy větší než maximálně pětiprocentní zastoupení. „Ty změny tak mohou být nenápadné,“ uvedl Novotný. Místo, aby bylo podle něj v tropických lesích jako dříve třeba 250 původních druhů stromů, tak je jich tam třeba zase 250, z toho se ale 50 vyměnilo. Odborníci, včetně Novotného, ale varují, že se s postupujícím globálním oteplováním může tempo dosud málo viditelných změn rapidně zrychlit. „Už se začínají ukazovat problémy spojené s tím, že podobně jako v Evropě začnou živočišné druhy migrovat směrem vzhůru do hor. Zatím o tom máme ale jen málo informací a nevypadá to na tak radikální změny jako u nás. Nicméně trend bude jistě pokračovat,“ řekl Novotný. S tím podle něj souvisí nejen dopad na biodiverzitu, ale třeba i potenciální šíření malárie a dalších různých chorob do výše položených oblastí. Podobný názor jako Vojtěch Novotný mají i další odborníci. „V ekvatoriálním pásmu kolem rovníku, zahrnujícím tropické lesy, je tak vysoká vlhkost vzduchu, že vodní koloběh dokáže zatím důsledky oteplování eliminovat. Jednoduše řečeno to, co se ve vyšší míře vypaří, se zase jinde vyprší,“ řekl portálu ScienceZoom Aleš Farda z Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd ČR (Czechglobe). Celkově se tak podle Aleše Fardy v oblastech tropických lesů na rozdíl od zbytku zeměkoule prakticky neotepluje. Největší nárůst průměrných teplot zaznamenávají klimatologové ve vyšších šířkách, naopak na rovníku je tento růst minimální až žádný. Tomu odpovídají i malé nebo žádné změny životního prostředí.    Také Aleš Farda je přesvědčen o tom, že pokud bude globální oteplování pokračovat, což se dá předpokládat, může se změnit nejen rozsah a současná poloha tropických lesů, ale také s tím související vzdušné proudění, zajišťující dnes dostatek vody lidnatým africkým zemím v oblasti Guinejského zálivu. „Tato změna proudů v minulosti vedla ke vzniku Saharské pouště v místech, kde předtím byla savana,“ uvedl Farda. Klimatické změny v tropickém pásmu by tak mohly mít ohromný vliv na migraci.

Představme si baktérie, které na jednu stranu nezničí žádná antibiotika, na druhé straně na ně ale nemají vliv ani žádná probiotika. Jsou prostě takzvaně neovlivnitelné, zásahy z vnějšku na ně vůbec nefungují. Právě taková bakteriální společenstva objevili vědci v mikrobiomu ptáčátek sýkorek. Objev, na kterém se významnou měrou podíleli odborníci z Akademie věd ČR a Jihočeské univerzity, může mít do budoucna velký význam například i pro výzkum ochrany ptačích velkochovů před různými infekcemi. Závěry studie zveřejnil časopis Molecular Ecology. Střevní mikrobiom je nejen u ptáků, ale i u dalších živočichů, včetně člověka, důležitou součástí obrany proti různým autoimunitním onemocněním i různým parazitům. Pokud je složení mikrobiomu zejména v raném vývojovém období vyvážené, má to pozitivní vliv na zdraví hostitele. O to důležitější a zajímavější je tedy i zjištění vědců, jak se vyvíjí střevní mikrobiom u ptáčátek sýkorek. Z určitého pohledu jde totiž opravdu o narušení laické představy, jak každý organismus osídlují bakterie a jak je jejich výskyt později ovlivňován vnějšími okolnostmi nebo zásahy. Už předchozí studie ukázaly, že ptáci se líhnou s téměř sterilním zažívacím traktem. Jakmile však jsou v hnízdě, jejich tělíčka se velmi rychle kolonizují bakteriemi. Asi po 8 až 10 dnech mají ptáčátka zažívací trakt kompletně osídlen mikrobiálním společenstvem a připraven na svou funkci. Jak je to možné? Výzkumný tým složený z vědců Jihočeské a Kodaňské univerzity a Akademie věd ČR zjistil, že mikrobiální společenstva střeva jsou hlavně ovlivněna prostředím hnízda, přičemž nejde o jednorázový, ale kontinuální proces přenosu. Jak přesně probíhá a co tento přenos způsobuje, se vědci pokusili ověřit unikátním experimentem během hnízdního období sýkorek, které obvykle probíhá ve střední Evropě od dubna do června. V tu dobu se malé sýkorky líhnou a jejich organismus začínají postupně kolonizovat baktérie. A vědci se do tohoto procesu pokusili uměle zasáhnout. „Proces kolonizace jsme se rozhodli rozbít dvěma metodami ovlivňujícími bakteriální společenstva: antibiotiky a probiotiky,” uvedl David Diez-Mendéz, první autor studie a „postdok“ z Akademie věd ČR. V každém experimentálním hnízdě vědci opakovaně podávali dvěma ptáčátkům antibiotika, dvě ptáčátka dostávala probiotika a další dvě pak sloužila jako kontrola. Experiment probíhal po dobu téměř dvou týdnů, tedy od narození ptáčat až po jejich vylétnutí z hnízda. A výsledek? Z laického pohledu velmi překvapivý. Vědci totiž zjistili, že zásahy z vnějšku, tedy podávání probiotik na jedné a antibiotik na druhé straně, složení mikrobiomu ptáčátek prakticky nijak neovlivnilo. Pokud by totiž probiotika či antibiotika nějak narušila proces kolonizace střeva, mohlo by to ovlivnit vstřebávání živin a omezit růst. Vědci proto ptáčátka pravidelně vážili a odebírali vzorky střevního mikrobiomu z kloaky (tzv. kloakálními stěry). „Přitom jsme ale zjistili, že kolonizace střeva byla proti narušování, které jsme se pokusili uměle provést, dostatečně odolná,“ řekla portálu ScienceZoom seniorní autorka studie Kateřina Sam z Jihočeské univerzity. I přes podávání antibiotik, která měla část baktérií zničit, a probiotik, určených naopak k podpoře jejich růstu, se mikrobiom ptáčátek obnovoval tak, jako kdyby ptáčátka žádná antibiotika a probiotika nedostávala. Jinými slovy: proces kolonizace byl natolik silný a stabilní, že ho nebyly schopné narušit ani poměrně silné vnější zásahy. „Hlavním zdrojem obnovujícího se bakteriálního společenstva střeva ptáčků bylo bakteriální společenstvo v samotném hnízdě, následované vertikálním přenosem od samic spolu s přinášenou potravou,“ uvedla Sam. Velmi zajímavé bylo totiž také zjištění, že i když se v hnízdě při krmení pravidelně střídají oba rodiče, baktérie od samců se na ptáčátka přenášení jen v minimální míře, zásadní je přenos od samiček. „Přesný důvod, proč tomu tak je, zatím neznáme,“ uvedla Sam. Studie každopádně přinesla řadu zajímavých výsledků, které mohou přispět nejen k lepšímu pochopení tvorby mikrobiomu u volně žijících ptáků, ale také možná v budoucnu ovlivnit způsob ochrany a léčby v ptačích velkochovech. Překvapivé výsledky totiž ukázaly, že v případě ptáčátek sýkorek neměla tato antibiotická a probiotická léčba žádný měřitelný účinek ani na vývoj ptáčátek, ani na jejich bakteriální společenstva. "Velmi nás to překvapilo, protože chovná drůbež se kvůli zajištění chovů a prevenci rozvoje patogenních bakterií těmito antibiotiky léčí po desetiletí," uvedl další spoluautor Kasun H. Bodawatta z Kodaňské univerzity. Výzkumný tým také zjistil, že mikrobiální společenstva střeva jsou hlavně ovlivněna prostředím hnízda, z nějž se pravděpodobně neustále přenáší na ptáčátka, a potlačují tak účinek antibiotik a probiotik. Střevní mikrobiomy sourozenců si byly totiž podobnější než mikrobiomy nepříbuzných sousedů. A i v tomto ohledu hrají velkou roli matky ptáčat. "Podobnost střevního a hnízdního mikrobiomu je důležitá, protože mikrobiální společenství v hnízdě závisí na materiálu hnízda vybraném samicemi, což má nepřímý mateřský vliv na střevní mikrobiom ptáčátek," uvedl David Diez-Méndez.

Přírodovědecká fakulta Jihočeské univerzity se v poměrně krátké době může pochlubit tím, že její zástupce byl vybrán na prestižní setkání laureátů Nobelovy ceny s nejlepšími mladými vědci v německém Lindau. Po Jiřím Kratochvílovi z katedry fyziky PřF JU, kterému se tohoto ocenění dostalo před čtyřmi lety, tentokrát přišla pozvánka na stejnou akci světového významu Vedraně Šlipogor z katedry zoologie. Účast obou vědců na prestižním setkání s „Nobelisty“ je mimo jiné důkazem toho, že Jihočeská univerzita zůstává atraktivním a vyhledávaným pracovištěm pro mladé vědce s velkým potenciálem do budoucna. A to i v případě těch zahraničních. Tradice každoročního setkávání držitelů Nobelovy ceny s nadějnými mladými vědci z celého světa v Lindau sahá až do roku 1951. Během této doby se ze setkání vyvinulo jedinečné mezinárodní vědecké fórum, které je příležitostí pro výměnu názorů a informací jak mezi různými generacemi vědců, tak odborníky z různých oborů. Do Lindau přijíždí každý rok 30 až 40 laureátů Nobelovy ceny, aby se setkali s další generací předních vědců, považovaných za nové vědecké naděje. Výběr je velmi pečlivý a úzký, na setkání dostane pozvánku jen kolem 600 studentů, doktorandů a post-doktorandů z celého světa. S nadsázkou by se dalo říci, že v Lindau se setkávají ti, co ve vědě něco velkého dokázali s těmi, u nichž se předpokládá, že něco dokáží. Každý účastník tohoto prestižní setkání pak zůstává doživotním stálým členem klubu Lindau Alumni Network. Před čtyřmi lety se do této prestižní společnosti nejúspěšnějších mladých vědců dostal Jiří Kratochvíl z katedry fyziky PřF, letos uspěla Vedrana Šlipogor z katedry zoologie PřF. Ta byla vybrána na setkání organizované ve dnech 25. až 30. června v oboru fyziologie a medicína. Vedrana Šlipogor, Ph.D., působí jako postdoktorandka na Jihočeské univerzitě, kde se zabývá evolučními otázkami v oblasti behaviorální ekologie, komparativní kognitivní etologie a zejména výzkumu osobnosti zvířat a jejími souvislostmi s učením u primátů (kosmanů bělovousých) a podzemních hlodavců (rypošů lysých). Dr. Šlipogor studovala v oboru molekulární biologie na univerzitě v chorvatském Záhřebu, účastnila se několika výzkumných stáží ve Francii a Rakousku a dvou terénních sezón v Brazílii. Doktorské stejně jako první postdoktorandské místo absolvovala na Vídeňské univerzitě v Rakousku, poté se přestěhovala do České republiky na postdoktorandský pobyt na JU. Na Jihočeské univerzitě se také podílí na výzkumu, vedení studentů a výuce. Za svůj výzkum získala Dr. Šlipogor několik postgraduálních stipendií a grantů, včetně postgraduálního stipendia L'ORÉAL-UNESCO Austria "For Women in Science". Účast doktorky Šlipogor na setkání s laureáty Nobelovy ceny je nejen významným oceněním její dosavadní práce, ale také velkou reklamou pro Jihočeskou univerzitu a její Přírodovědeckou fakultu. Zvlášť když se jedná už o druhý podobný úspěch v krátké době. Účast na této prestižní akci nepochybně posílí pověst JU jako centra vědeckých talentů a excelentního výzkumu. „To, že se Vedrana se svou žádostí kvalifikovala na toto prestižní setkání, je výsledkem její skvělé práce a velmi aktivního přístupu. Věřím, že to pomůže i fakultě a její pověsti pracoviště, které je atraktivní pro takto úspěšné mladé lidi i ze zahraničí. Tedy to, že dokážeme takové vědce přilákat a nabídnout jim podmínky k tomu, aby se jim u nás dařilo,“ řekla portálu ScienceZoom vedoucí katedry zoologie PřF JU Martina Konečná. Podle ní může příklad Vedrany Šlipogor inspirovat i další mladé vědce a vědkyně, aby začali pracovat nebo se ucházeli o práci na Přírodovědecké fakultě Jihočeské univerzity.

Skutečný vliv klimatických změn a globálního oteplování na některé druhy živočichů může být velmi odlišný od současných představ. Dokazují to mimo jiné výsledky unikátního výzkumu schopnosti termoregulace motýlů, na které se významnou měrou podíleli i vědci z Jihočeské univerzity. Výzkum prokázal, že velcí tropičtí motýli, zvyklí žít v teplotně stálém prostředí, se vyrovnávají s prudkými výkyvy teplot lépe než motýli z prostředí, v němž se střídají čtyři roční období. Ještě nedávno přitom vědci očekávali, že ty druhy motýlů, které žijí v mírném pásmu, včetně Česka, budou mít vyšší schopnost termoregulace. Obývají totiž dlouhodobě prostředí, v němž se teploty během roky výrazně mění a motýli se tomu musejí přizpůsobit. Naproti tomu tropičtí příbuzní se s takovými teplotními změnami vyrovnávat nemusejí. „Proto se i mezi vědci obecně předpokládalo, že termoregulační schopnosti tropických motýlů budou menší než u jejich příbuzných z mírného pásma,“ řekla portálu ScienceZoom Kateřina Sam, jedna ze spoluautorek výzkumu termoregulace motýlů z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity. Mezinárodní vědecký tým, v němž byli i zástupci JU a Biologického centra AV, zkoumal schopnost termoregulace u více než 6 800 motýlů (54 druhů) v Panamě, Rakousku, České republice a Velké Británii. V rámci studie vědci použili ruční síťky a malé sondy k měření teploty Porovnávali tělesnou teplotu motýlů s teplotou okolního vzduchu nebo vegetace, na které se motýli nacházeli. A přitom poměrně překvapivě zjistili, že tropičtí motýli dokážou udržovat nižší tělesnou teplotu při vyšších teplotách vzduchu lépe než motýli z mírnějších klimatických podmínek. O schopnosti termoregulace totiž zřejmě nerozhoduje ani tak adaptace na teplotně různorodé prostředí, ale především velikost a tvar křídel motýlů.  Tyto parametry jsou klíčové pro udržení jejich tělesné teploty na optimální úrovni v obou zkoumaných klimatických podmínkách. "Zdá se, že strategie motýlů ze Střední Ameriky by tak mohly být efektivnější při zvládání globálního oteplování, než se dříve předpokládalo," uvedla spoluvedoucí studie Benita Laird-Hopkins, doktorandka z Jihočeské univerzity a Biologického Centra AV ČR. Naopak motýli v mírných oblastech, jako je západní a střední Evropa, by mohli čelit většímu riziku. Z výsledků studie také vyplývá, že schopnost motýlů přizpůsobit se měnícím se teplotám a přežít je výhodnější pro ty, kteří jsou větší. Pro tropické motýly znamená větší velikost křídel vyšší mobilitu a schopnost rychleji letět do chladnějších prostředí. Naopak motýlům žijícím v mírném podnebí umožňují větší křídla rychleji se zahřát na slunci a poskytnout energii potřebnou k letu. Podle Kateřiny Sam to ale neznamená, že menší druhy středoevropských motýlů jsou kvůli stoupající průměrné teplotě brzy odsouzeny k zániku. Výzkum jejich schopnosti termoregulace totiž zároveň prokázal, že i čeští motýli jsou většinou schopní přežít i teploty kolem 40 stupňů nad nulou. Teprve nad tuto teplotní hranici jim hrozí úhyn. Z toho ale také zároveň vyplývá, že zásadní pro přežití různých motýlích druhů zejména v prostředí aglomerací není ani tak současná průměrná teplota jako spíše úbytek vegetace a ničení přirozených stanovišť motýlů. Kolem vybetonovaných nebo vyasfaltovaných ploch totiž teplota během léta v Česku často může přesáhnout i 50 stupňů, což je pro motýli smrtící. Výzkum schopnosti termoregulace bude přitom i nadále pokračovat, nyní se spoluvedoucí studie Benita Laird-Hopkins soustředí na zjišťování rozdílu v termoregulaci u motýlů v různých nadmořských výškách. Reference k původnímu vědeckému článku: Laird-Hopkins B, Ashe-Jepson E, et al. Thermoregulatory ability and mechanism does not differ consistently between neotropical and temperate butterflies. Global Change Biology DOI: 10.1111/gcb.16797

Výzkumný tým Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity se zabývá vývojem univerzálních biosenzorů, schopných odhalit širokou škálu původců různých onemocnění takzvaně jedním přístrojem. Důkazem úspěšnosti tohoto výzkumu je mimo jiné podíl jihočeských přírodovědců na nedávné studii mapující výskyt viru SARS-CoV-2 v prostředcích pražské hromadné dopravy během pandemie onemocnění COVID-19. Výsledky studie zveřejnil prestižní vědecký časopis Journal of Travel Medicine. Celý výzkum se týkal možností detekce viru SARS-CoV-2 v pražské veřejné dopravě tak, aby prostředky k této detekci využité, poskytovaly co možná nejpřesnější obrázek o výskytu patogenů ve veřejných prostorách. Tým z Laboratoře funkčních biorozhraní Fyzikálního ústavu Akademie věd pod vedením Hany Lísalové vyvinul pro toto testování speciální biosenzory, jejichž využití přineslo nové poznatky v boji proti infekčním chorobám. Na výzkumu se ale podílelo i několik dalších vědeckých pracovišť a institucí, konkrétně se jednalo o Biologické centrum AV ČR, Přírodovědeckou fakultu Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, tchajwanskou Academia Sinica, ELI ERIC a Dopravní podnik hl. m. Prahy. Přírodovědecká fakulta JU poskytla důležité laboratorní zázemí pro konkrétní detekci patogenů. „Naše laboratoř umožňuje provádět detekci dvěma různými metodami zároveň, což je pochopitelně důležité pro okamžité srovnání výsledků,“ řekl portálu ScienceZoom Ján Štěrba z PřF JU. Konkrétní biosensor, na kterém se testoval výskyt SARS-CoV-2 v pražské veřejné dopravě, sestával (velmi laicky a zjednodušeně řečeno) ze skleněné destičky se zlatými okraji, na níž vědci nanesli biologický materiál s protilátkami vůči hledanému patogenu. V případě úspěšné detekce pak destička reaguje a patogen je tedy odhalen. Vývoj biosensorů podle doktora Štěrby proto spočívá právě v tom, aby vědci dokázali najít ideální anorganický materiál (nebo kombinaci těchto materiálů), který bude vhodný pro nanesení protilátek odhalujících přítomnost konkrétních patogenů v určitém biologickém materiálu. Podobně postupovali vědci i v případě viru SARS-CoV-2 ve stovkách různorodých složitých vzorků, které byly připraveny ze stěrů z povrchů ve veřejné dopravě. Výzkum navazuje na předchozí práci týmu publikovanou v ACS AppliedMaterials and Interfaces, která přinesla návrh nového biosenzorového konceptu a prokázala jeho účinnost při detekci viru SARS-CoV-2 v klinických vzorcích pacientů s COVID-19. Nyní tým rozšířil svou metodu na významně různorodější vzorky stěrů z povrchů exponovaných míst ve veřejném prostoru. „Jsme nadšeni výsledky našeho výzkumu a věříme, že naše objevy mohou mít významný dopad na oblast veřejného zdraví. Biosenzory se ukazují jako slibný nástroj pro monitorování přítomnosti virů a infekčních rizik ve veřejném prostoru, což umožňuje rychlé a efektivní nastavení adekvátních opatření pro snížení možnosti šíření nákazy,“ uvedla vedoucí výzkumného týmu celé studie Hana Lísalová. Výzkumný tým Přírodovědecké fakulty JU se přitom zabývá vývojem univerzálních biosenzorů, které jsou schopny detekovat širokou škálu patogenů. „Cílem zůstává, aby takzvaně v jednom přístroji v ordinaci praktického lékaře bylo možné odhalit celou řadu virů vyvolávajících různá onemocnění,“ řekl Ján Štěrba. Pro někoho by možná paradoxně k úspěchu tohoto výzkumu mohla přispět i pandemie Covid-19, která umožnila sběr velkého množství vzorků, sloužících k ověření citlivosti a specifity biosenzorů. „Biosenzor doktorky Lísalové potvrdil svou univerzálnost, a věříme, že má potenciál být využit i pro detekci jiných patogenů a přispět tak k ochraně zdraví lidí po celém světě,“ uvedl Ján Štěrba.

Nová studie publikovaná v časopise americké Akademie věd (PNAS) ukazuje na alarmující pokles ptačích populací v Evropě. Mezi lety 1980 a 2016 klesly počty ptáků na evropském kontinentu zhruba o čtvrtinu. Hlavním viníkem tohoto dramatického poklesu je podle závěrů studie intenzivní zemědělství, zejména používání pesticidů a hnojiv. Tyto závěry potvrzují na základě svého výzkumu i vědci Jihočeské univerzity. I v Česku totiž ptáků rapidně ubývá. Studie zveřejněná v PNAS je dosud nejobsáhlejší prací, monitorující výskyt ptáků a změny jejich početního stavu v Evropě. Zahrnuje 37 let pozorování 170 běžných ptačích druhů na více než 20 000 lokalitách ve 28 evropských zemích. Zohledněny byly také oficiální statistiky Eurostatu a Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO). Studie ukazuje, že pokles ptačích populací není v Evropě rovnoměrně rozložen. Zvláště postiženi byli ptáci, kteří jako své stanoviště preferují zemědělskou půdu. Jejich počet se snížil o 57 %. Populace ptáků v chladnějších stanovištích zaznamenaly 40procentní pokles. Příslušníků těch ptačích druhů, vyhledávající prostředí městských aglomerací, ubylo o téměř 28 procent. Populace ptáků, kteří obývají teplejší stanoviště a vyskytují se především v lesích, se zmenšily o takřka 17 %. Celkově ubylo v předmětném období v Evropě 600 milionů opeřenců. Studie přitom dochází ke dvěma důležitým závěrům. Ptáci jsou velmi důležití pro udržení evropských ekosystémů, protože mimo jiné hrají důležitou roli v regulaci populací hmyzu v lesích a v zemědělství. Přispívají také k šíření semen ze stromů, keřů a dalších rostlin. Jestliže tedy ptáků ubývá, dříve nebo později se to projeví i v krajině. Druhým důležitým závěrem je právě zjištění, že za snižováním početního stavu ptačích populací stojí především intenzivní zemědělství. Proto vědci volají po změnách ve způsobu zemědělského hospodaření a využívání půdy. Data použitá ve studii pocházejí i z České republiky. Podle ornitologa Petra Veselého z katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity jsou výsledky alarmující. „Je zjevné, že v různých částech Evropy jsou problémy ptačích společenstev trochu odlišné. O to závažnější je ale zjištění autorů, že nejzásadnější rizika spojená s těmito problémy jsou společná všem zemím napříč Evropou,“ řekl portálu ScienceZoom Veselý. Podle něj je i v prostředí České republiky největší problémem pro ptáky intenzivní zemědělské hospodaření. Tradičně je přírodovědci v tomto směru kritizováno zejména období kolektivizace zemědělství v 50. letech a jeho následná intenzifikace v letech šedesátých a sedmdesátých. „Po pádu komunismu v ČR a v následujících letech došlu k prudké extenzifikaci a opouštění zemědělské krajiny, na což mnoho druhů reagovalo velmi pozitivně (např. chřástal polní). Od přelomu milénia ale pozorujeme opětovnou intenzifikaci a to v míře, která výrazně převyšuje období komunismu,“ uvedl Veselý. Nejzásadnější problém je podle něj ve výběru plodin, mezi kterými dominují technické plodiny jako kukuřice a řepka. Druhým problémem je používání pesticidů, herbicidů a rodenticidů. Kromě zemědělské krajiny přitom autoři identifikovali problém i u lesních ptáků. A to pro někoho možná paradoxně i přesto, že lesů na evropském kontinentu celkově přibývá. „Bohužel se to ale neodráží na diverzitě a početnosti lesních ptáků. Hlavním důvodem v ČR je opět skladba lesů, kde dominují smrkové a borové monokultury, které jsou pro mnoho ptačích druhů nevhodné,“ uvedl Veselý. Mnohé studie podle něj ukazují, že nejvhodnějším biotopem obývaným nejpočetnějšími a nejpestřejšími ptačími společenstvy jsou smíšené a listnaté lesy s bohatým podrostem. To jsou ale zároveň porosty s poměrně nízkým hospodářským významem. Ochrana přírody zpravidla chrání lesní komplexy pralesovitého charakteru, především bukojedlové horské lesy. Zde se vyskytuje několik vzácných specializovaných druhů ptáků, diverzita i abundance ptačích druhů je ale vyšší v lesích nižších poloh, především v dubohabřinách.

Časopis Scientific Reports zveřejnil výsledky výzkumu vědců z Přírodovědecké fakulty JU a Botanického ústavu Akademie věd ČR o novém vztahu soužití řas a hub. Vědci zjistili, že jimi zkoumaný vztah je podobný lišejníkům, ale přesto jiný (zdá se jednodušší a méně závazný). Výzkum je zároveň ukázkou mezioborového přístupu několika vědců a pracovišť. Doc. Vondrák z Botanického ústavu je otcem myšlenky a odborníkem na lišejníky, který zajišťoval koordinaci výzkumu a terénní odběry. Dr. Jiří Kubásek s dalšími kolegy z Přírodovědecké fakulty JU provedli většinu fyziologických, metabolomických a molekulárně biologických měření.  A o co vlastně jde? Lišejníky jsou intimním vztahem houby a řasy či sinice. Řasa nebo sinice vládnou fotosyntézou a tak houbě „podstrojují“ cukříky a jiné organické dobroty. Houba zase partnera chrání a poskytuje mu dobré podmínky k fotosyntéze, ze které sama těží. Tahle symbióza je obdivována a studována vědci po staletí. Lišejníky žijí v tropech, ale i na pólech, kde nic jiného krom řas a bakterií nepřežije. Vydrží vyschnutí a extrémní teploty, připravují půdu pro složitější tvory, narušují horniny (skálu, ledovec) a uvolňují z nich živiny.  Alkobiózy jsou také vztahem řas a houby („Al“ z latinského označení řas – Algae a „ko“ jako korticioidní houba). Zelené řasy zarůstají živé a mrtvé dřevo, ale i jiné povrchy. Pokud se tedy někdo domnívá, že řasy bují jen ve vodě, je na omylu. Suchozemské řasy jsou skoro všude. Ve starých lesích, ale třeba i na zídce zahrady. Vydrží vyschnutí, ale po dešti či ranní rose pokračují v životním reji. Představme si řasový povlak na starém ležícím či stojícím kmeni v lese. Mnohdy začne takový povlak přerůstat houba. Houba placatá, takzvaně korticioidní. Zvláštní ale je že houba řasu často nezahubí. Nechá ji pod sebou žít. Řasa provádí fotosyntézu a pravděpodobně se i množí. Jaký mají partneři z tohoto soužití užitek? Vědci provedli řadu pozorování, terénních sběrů a fyziologických měření. Zjistili, že společenstvo řas pod danou houbou má přísně dané složení. To naznačuje, že jde opravdu o funkční soužití - symbiózu. Nemůže tam být cokoli, houba (nebo i řasa?) si vybírají, s kým budou ve vztahu.  Řasy pod (nebo uvnitř) houbových pletiv zůstávají aktivní, fotosyntetizují. Houba by je jistě svými enzymy dokázala zabít a těžit z výživnosti jejich buněk. Řasy jsou poměrně bohaté na bílkoviny, nukleové kyseliny, tedy na dusík a fosfor. Přesto to houby většinou neudělají, řasy nezabijí. Proč?  Přesnou odpověď zatím bohužel neznáme. Týmy doktora Kubáska a docenta Vondráka proměřily i to, zda řasy předávají asimiláty houbě. Takhle je to u každého pořádného lišejníku. Houba si organické látky sama vyrobit neumí, zatímco řasy fotosyntézou ano. Malý přenos byl zatím zjištěn jen u jednoho symbiotického systému. Výhodnost pro řasu můžeme pochopit snadněji. Prostě v houbě nevysychá tak snadno, je snad i stíněna před nebezpečným přímým sluníčkem a může tak fotosyntetizovat v ne tak extrémních podmínkách, jako kdyby rostla na povrchu dřeva sama. Užitek pro houbu je spornější. Snad i řasa může předávat houbě nějaké důležité látky nebo poskytovat jiné výhody. Antioxidanty, které neumí produkovat samostatně ani řasa, ani houba, byly např. nalezeny u některých lišejníků. V případě alkobióz je výzkum stále v počátcích.  https://www.nature.com/articles/s41598-023-29384-4

Vědci z Přírodovědecké fakulty JU pod vedením Jiřího Kubáska pomohli objasnit dosud málo známý přírodní proces, tedy obnovu povrchové ochranné vrstvy rostlin (kutikuly). Použili přitom inovativní metodu značení stabilními izotopy. Výsledky uveřejnil prestižní vědecký časopis New Phytologist. Výzkum je ukázkou spojení biologie a sofistikovaných analytických metod.  Rostliny nemají kůži. Přesto (nebo právě proto) potřebují ochrannou vrstvu. Ta se nazývá kutikula a její tloušťka se většinou měří v mikrometrech (tisícinách mm). Je to poměrně důmyslný nanomateriál. Makromolekulární síť z kutinu (složitě pospojované řetězce lipidů) ji činí pevnou. Právě tato tzv. matrix drží pohromadě třeba plod rajčete. Když plod oloupeme (pokožku spolu s pevnou povrchovou kutikulou), rajče se takzvaně „rozblemcne“. Selháním pevnosti kutikuly je třeba praskání plodů. Je to důsledek šlechtění na enormní velikost plodů a nedostatečně přizpůsobené kutikuly na tuhle velikost.  Matrix z kutinu je ale zároveň propustná pro vodu. Proto je napuštěna vosky. Kutikulu si lze představit jako voskovaný papír na potraviny, ale mnohem tenčí. Samotný papír je prodyšný. Povoskovaný už nepropustí vodní páru, ale ani oxid uhličitý – hlavní potravu rostlin. Aby rostlina nebyla odříznuta od svého okolí, má na povrchu malé uzavíratelné otvůrky – průduchy.  Kutikula je tedy pro přežití listů a dalších částí rostliny zásadní. Nemít kutikulu, list by uschl za krátkou dobu. Stále se ale nevědělo, jak kutikula roste s rostoucím listem a jestli se obnovuje i u listů, které dosáhly konečné velikosti. Není totiž list, jako list. Vezměme si takové zelí. Právě tam můžeme snadno vidět vosky jako sivé ojínění listů, které jde částečně setřít prstem. Listy tady plní funkci „fotosyntetické elektrárny“ jen pár měsíců, pak umírají. Ale např. u břečťanu, brusinky nebo smrku listy vytrvávají několik let. Musí se kutikula obnovovat? Nebo vydrží celou dobu života listu?  S cílem rozluštit tuto záhadu si Jiří Kubásek spolu s kolegy z Přírodovědecké fakulty JU vzali na pomoc stabilní izotopy. Zatímco radioaktivní izotopy se rozpadají, stabilní jsou stálé. Na rozdíl od radioaktivních izotopů se nerozpadají a při práci s nimi se tedy nemusejí dodržovat radiační předpisy. Uhlík je na Zemi ve dvou stabilních izotopech. Běžnější je uhlík 12, zkratkou 12C (6 protonů a 6 neutronů) a je ho asi 99 %. Asi stokrát vzácnější je 13C (6 protonů a 7 neutronů). Vtip je v tom, že se v živých tvorech chovají prakticky stejně. V dnešní době můžeme koupit třeba oxid uhličitý (CO2), kde je skoro veškerý 12C nahrazen 13C.  Kubásek a kolegové tedy nechali rostliny v „akvárku“ s přidaným těžkým CO2 (což znamená s uhlíkem 13C). A stačily dvě hodiny, aby si rostliny tenhle těžký oxid uhličitý vzaly a zabudovaly fotosyntézou do svých cukříků. Cukříky to ovšem jen začíná. Pak se 13C začne objevovat prakticky v celém těle rostlin. No, a pokud se začne objevovat v kutikule, znamená to, že byla vyrobena či obnovena až po přemístění rostlin do tohoto „těžkého vzduchu“.  Zjistili tak, že matrix roste jen během doby, kdy list zvětšuje svou plochu. U opadavých listů či jednoletek (třeba to zelí) se i ukládání vosků omezuje prakticky na dobu růstu listu. Pak už to, zjednodušeně řečeno, vydrží až do doby, než list opadne (nebo než to zelí sníme). U těch vytrvalých by to ale nestačilo. Musí se obnovovat a doplňovat, aby kutikula plnila svou funkci. U smrku jehličí vydrží až deset let, u agáve jsou to desetiletí co ty dužnaté, modře ojíněné listy žijí.  https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.18716