Zahlavi

Voda, elektrony a biomolekuly a Globální pohled na rostlinné invaze

Voda, elektrony a biomolekuly a Globální pohled na rostlinné invaze

Thu Nov 24 15:32:00 CET 2016

Voda má skutečně paměť – i když (jistě k nelibosti zastánců homeopatie) trvá jen nesmírně kratičkou dobu. Poprvé byl souhrnně popsán rozsah člověkem podmíněných přesunů nepůvodních rostlinných druhů mezi kontinenty. To jsou jen dva z dlouhé řady příkladů, jimiž nositelé Akademické prémie na léta 2010–2016 prof. Pavel Jungwirth a prof. Petr Pyšek prokázali v závěrečných přednáškách na půdě Akademie věd 21. listopadu 2016, že tato významná dlouhodobá podpora vědy a výzkumu splňuje svůj cíl: zbavit špičkové badatele AV ČR na několik let starostí o získávání grantů a uvolnit jim ruce k výzkumu, do kterého by se jinak nemohli pustit vůbec, nebo pouze v omezeném měřítku.

Výsledkem jsou nové zásadní poznatky prezentované v řadě odborných publikací, širší zapojení do mezinárodní spolupráce i otevření nových směrů výzkumu s novými nezodpovězenými otázkami. Jak při této příležitosti upozornil předseda AV ČR prof. Jiří Drahoš, oba nositelé Akademické prémie dosáhli úctyhodných výsledků – jen podle údajů „Web of Science“ vzrostl od roku 2011 jak u Pavla Jungwirtha, tak u Petra Pyška počet odborných počtu prací zhruba o sto. Oba badatelé zdůraznili, že bez podpory Akademické prémie by se některými výzkumnými směry vůbec nemohli vydat, nebo jen v limitované šíři.

Pavel Jungwirth z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, který se dlouhá léta věnuje výzkumu chování iontů ve slaných roztocích, svou přednášku k závěru šestiletého období Akademické prémie nazval „Dva příběhy o vodě, biologická voda a mokré elektrony“. Ukázal v ní, jak jeho skupina odhalila dosud neznámý primární mechanismus explozivní reakce alkalických kovů ve vodě a jak rozkrývali na molekulární úrovni některé z pozoruhodných vlastností vody, která je jen zdánlivě obyčejná: má totiž nejméně pět desítek anomálií, tedy odlišných chování od standardního chování kapalin. Vědci např. zkoumali, jak voda interaguje s látkami, které se v ní rozpouštějí, sledovali vliv slané vody na biologické molekuly či specifické iontové efekty v buňkách na úrovni vnitrobuněčné (tedy jednotlivých bílkovin), buněčné i jednotlivých orgánů. Studují mimo jiné, jak se na intracelulární úrovni agreguje inzulin v beta buňkách pankreatu. Zaměřili se též na aspekty, o něž se opírá homeopatie – na tzv. paměť vody, v níž má podle zastánců homeopatie i po mnohonásobném ředění zůstávat „otisk“ aktivní látky, který dokáže terapeuticky působit. Chemikové pomocí počítačových simulací sledovali, jak molekuly kapalné vody velice rychle mění uspořádání, když se do ní rozpustí nějaká látka, a jak se mění struktura vody kolem rozpuštěných iontů: ukázalo se však, že po odebrání rozpuštěných iontů se voda znovu zpětně přeuspořádá v časové škále kratší než miliardtiny sekundy. Představa, že by se do vody mohlo dlouhodobě něco otisknout a voda by si dlouhodobě podržela vlastnosti oné látky, je tudíž podle získaných poznatků nesmyslná.


Pavel Jungwirth z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR

Petr Pyšek z Botanického ústavu AV ČR nabídl posluchačům „Globální pohled na rostlinné invaze“, jelikož jeho tým je zapojen do řady českých, celoevropských i světových programů sledujících tuto problematiku. Ve svém vystoupení přiblížil výzkumy šíření rostlinných druhů do nových oblastí, kde mohou zdomácnět a způsobovat ekologické a ekonomické škody. Zaměřil se na makroekologické zákonitosti rozšíření nepůvodních druhů rostlin – především kolik jich je a jak se dostaly na místa, kde dnes rostou. Dále se věnoval determinantům invazního chování rostlin odlišujícím je od rostlin, které neinvadují, a posléze důsledkům biologických invazí. Připomněl, že vědci z Botanického ústavu AV ČR začali v roce 2011 vytvářet databázi GloNAF (Globální naturalizovaná nepůvodní flóra), která nyní pokrývá více než 80 % zemského povrchu a do jejíhož budování se postupně zapojili i odborníci z dalších zemí. Díky ní jako první popsali, jak se rostliny v posledních staletích stěhovaly po zemském povrchu. Badatelé z Botanického ústavu se zvlášť zaměřili na naturalizované druhy a popsali invazní proces jako překonávání určitých biologických i abiotických bariér, jež daný druh musí překonat, aby dosáhl stadia zdomácnění, což znamená, že vytváří trvalé populace, rozmnožuje se v přírodě a je trvalou složkou místní flóry. Z těchto rostlin se pak rekrutují invazní druhy. Analýza mimo jiné ukázala, že mimo oblast svého původního rozšíření se trvale vyskytuje více než 13 000 rostlinných druhů, což jsou bezmála 4 % světové flóry. Dalším předmětem zájmu biologů jsou kvantitativní srovnání invazních druhů rostlin a živočichů v jejich invadovaných a původních areálech a žhavým tématem výzkumů je též vliv invazních druhů na místní populace, společenstva a ekosystémy.


Petr Pyšek z Botanického ústavu AV ČR

Připravila: Jana Olivová, Odbor akademických médií SSČ AV ČR
Foto: Stanislava Kyselová, AV ČR