Rastliny sme dlhé roky vnímali ako pomocníkov pri čistení vzduchu a ochrane pred znečistením. Zelení spojenci však – trochu prekvapivo – môžu kvalitu ovzdušia aj zhoršovať. Práve ich obranné mechanizmy proti škodcom dokážu paradoxne prispieť k environmentálnym problémom.
Izoprén ako prírodný insekticíd
Vedci už dávnejšie vedia, že rastliny uvoľňujú prírodnú chemickú látku izoprén, no dôvody a spôsob tejto produkcie dlho neboli celkom jasné. Predpokladalo sa, že ide o ochranu pred škodcami, lenže chýbali priame dôkazy. Po takmer štyridsiatich rokoch výskumu priniesla štúdia v časopise Science Advances jasnejší pohľad – izoprén pôsobí ako prirodzený insekticíd a chráni rastlinu pred hmyzom.
Rastliny produkujú viac izoprénu hlavne pri extrémnych podmienkach, napríklad pri vysokých teplotách, pričom na jeho syntézu spotrebujú až dve percentá zo zásob uhlíka. Takéto „plytvanie“ ukazuje, že ide o významnú zlúčeninu. Tím výskumníkov z Michigan State University pripravil experiment, v ktorom geneticky upravili tabak tak, aby produkoval izoprén, a porovnávali ho s obyčajným tabakom, ktorý ho neuvoľňoval. Zistili, že hladné húsenice lišajníka tabakového preferovali listy bez izoprénu, tie s izoprénom nechávali na pokoji.
Pomalší rast húseníc a obranná reakcia rastliny
Po dobu desiatich dní bolo viditeľné, že rastliny reagujú na napadnutie do niekoľkých hodín. Výsledky ukázali, že húsenice kŕmené listami s izoprénom rástli pomalšie – pravdepodobne preto, že látka im spôsobovala tráviace ťažkosti, zatiaľ čo na bežných listoch rástli normálne. Na túto tému upozornil aj portál HappyEcoNews.
Zaujímavé je, že samotný izoprén pre hmyz nie je toxický. Spúšťa ale reakciu v rastline, ktorá zvyšuje obsah kyseliny jasmonovej. Táto kyselina spôsobí, že bielkoviny v rastline sa stanú pre hmyz ťažšie stráviteľnými. „Obrana nebola priamo výsledkom izoprénu, ale toho, čo urobil s rastlinou,“ vysvetľuje hlavný autor štúdie Tom Sharkey.
Ochrana rastlín alebo čistý vzduch?
Prirodzený obranný mechanizmus má však svoju environmentálnu daň. Izoprén je prchavá organická zlúčenina, ktorú produkujú napríklad duby či topole. Po metáne druhý najviac emitovaný uhľovodík na Zemi. Po uvoľnení do vzduchu reaguje na slnečné svetlo a oxidy dusíka, čo vedie k vzniku prízemného ozónu – škodlivého plynu, ktorý zhoršuje dýchacie problémy a zvyšuje environmentálne riziká.
Nemali by ste prehliadnuť:
- Telekom počas Majstrovstiev Európy U21 nasadil 5G Standalone sieť. Čo to znamená?
- TIP na FILM: Pangolin: Kulu’s Journey
- Vedci premenili pomocou baktérií plastový odpad na paracetamol
Objav mechanizmu stavia vedcov pred otázku: Mali by sme šľachtiť rastliny s vyššou produkciou izoprénu kvôli odolnosti voči škodcom, aj keď to zvýši emisie znečisťujúcich plynov? Alebo by mali nové technológie geneticky znižovať produkciu izoprénu v úžitkových plodinách, aby prispeli k čistejšiemu ovzdušiu?
