Zahlavi

Změny klimatu zasáhnou výskyt prospěšných hub, tvrdí metastudie

22. 11. 2019

Ačkoliv se houby významně podílejí na fungování ekosystémů, vědci si doposud nebyli zcela jisti, které faktory ovlivňují jejich výskyt a diverzitu. Vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR se snažili porozumět jejich rozšíření v prostředí, a tak shromáždili údaje získané metodami masivního paralelního sekvenování (tzv. high-throughput-sequencing). Sestavili datový soubor, který použili k popisu výskytu hub a jejich vztahu s různými faktory prostředí, jako je klima, půda a vegetace. Ve srovnání s předchozími rozsáhlými studiemi zaměřenými na rozmanitost hub pokrývá jejich analýza, uveřejněná nyní v časopise Nature Communications, nejširší spektrum ekosystémů.

Houby jsou eukaryotické mikroorganismy, které hrají základní roli při regulaci klíčových ekosystémových procesů. Jako hlavní rozkladači organické hmoty, stejně jako mutualisté nebo patogeny rostlin, půdní houby významně ovlivňují rostlinnou primární produkci a koloběhy živin v ekosystémech.

Kromě toho půdní houby významně přispívají k produkci čisté vody, potravy a vzduchu a k potlačování půdních organismů způsobujících onemocnění rostlin a živočichů. S ohledem na rozsah probíhajících globálních změn je proto velmi důležité určit, jak klima a další faktory životního prostředí ovlivňují rozmanitost a distribuci houbových komunit.

Doposud se jen málo studií zaměřilo na distribuci hub a rozmanitost v celosvětovém měřítku. Zatímco se tyto jednotlivé studie zaměřily na omezený počet biomů nebo užší taxonomické skupiny hub, vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR (MBÚ) provedli komplexní meta-studii publikovaných údajů o složení společenstev půdních hub. Tento přístup jim umožnil znovu analyzovat více datových souborů z různých biogeografických oblastí a biomů, a sestavit tak velký datový soubor distribuce houbových taxonů po celém světě.

Jejich meta-studie je založena na sekvenčních datech z 3084 vzorků půdy, což představuje nejrozsáhlejší existující databázi houbových komunit. Vzorky pocházely ze všech kontinentů a pokrývaly řadu suchozemských ekosystémů.

Meta analýza globální distribuce hub

„Získané údaje překvapivě ukazují, že maximum diverzity u hub neleží v tropech, jako je tomu u rostlin, ale spíše v chladných oblastech,“ říká Petr Kohout, jeden z autorů studie a pracovník laboratoře environmentální mikrobiologie MBÚ AV ČR. “Klima je jedním z hlavních faktorů, které výskyt hub předurčují,“ dodává vědec, který nedávno za výzkum prospěšného vztahu mezi houbami a rostlinami získal Cenu Neuron pro mladé nadějné vědce v oboru biologie.

Mikrobiolog Petr Kohout, jeden z autorů studie

Ukazuje se také, že různé druhy mykorhizních hub, které usnadňují rostlinám získávání minerální živiny z půdy, a na jejichž aktivitě závisí zemědělská a lesnická produkce, se vyskytují obvykle pouze v úzkém rozmezí klimatických podmínek. Jiné skupiny hub včetně patogenních druhů mají k teplotě a množství srážek daleko větší toleranci. Zatímco u 453 nejběžnějších druhů mykorhizních hub je obvyklé rozmezí průměrných ročních teplot, které tolerují, zhruba 5 °C, mezi 160 druhy, které jsou patogenní pro rostliny je to 9 °C. Bohužel proto hrozí, že se změny klimatu negativně projeví na výskytu prospěšných hub, zatímco ohrožení zemědělských plodin a stromů patogeny může vzrůst.

"Bohužel proto hrozí, že se změny klimatu negativně projeví na výskytu prospěšných hub, zatímco ohrožení zemědělsky významných rostlin patogeny může vzrůst," zdůrazňuje Petr Kohout.

Geografické rozšíření a environmentální preference téměř všech hub zůstávají neznámé. Posoudit jejich současný stav a budoucí hrozby jejich existence je proto obtížné. Vzhledem k důležitosti interakcí mezi rostlinami a houbami by ale schopnost předpovídat posuny v distribuci hub mohla pomoci pochopit nebo předpovědět změny na úrovni ekosystémů.

Na titulní obrázku Helmovka slizká (Mycena epipterygia), hojně rozšířená houba z řádu stopkovýtrusých

Připravila: Lucia Hronková, Mikrobiologický ústav AV ČR, ve spolupráci s Markétou Růžičkovou, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: Mikrobiologický ústav AV ČR

Biologie a lékařské vědy

Vědecká pracoviště

Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.

Všechny výzkumné sekce