čtvrtek 2. března 2017

ZELENÝ ZÁZRAK


 Když se zeptáme dětí ve škole, z čeho tvoří zelené rostliny svoje kořeny, stonky, listy, květy, uslyšíme vždy totéž: ze země, z živin v půdě, nanejvýš ještě z vody – tedy z toho, co musíme třeba květinám, které pěstujeme, poskytovat. Mnoho lidí si to myslí i mimo školy a třeba toho vědí o zahradě a polních plodinách hodně. Nevědomky sahají jejich biologické představy až do čtvrtého století před Kristem, ke starověkému řeckému učenci Aristotelovi. Tento blud se udržoval – spolu s jinými Aristotelovými myšlenkami, správnými i naivními – po celý starověk a středověk. Až hluboko v novověku, roku 1600, provedl Belgičan Van Helmont jednoduchý pokus. 




Vysušil a přesně zvážil zeminu, kterou naplnil velký květináč. Zasadil do ní semenáček vrby, který pět let trpělivě zaléval. Jinak nedodával stromečku nic dalšího. Po pěti letech vyprostil stromek z květináče a pečlivě očistil kořeny od půdy. Vysušil rostlinu i zeminu v květináči a obojí zvážil. Suchý stromek vážil 78, 6 kg. Zeminy však ubylo proti původní váze jen 60 gramů. Rostliny tedy rostou jen nepatrně na úkor zeminy.


Z vody, H2O, kterou jsme je zalévali, si opatřují do svých stonků, kmenů, listů, plodů a kořenů vodík a kyslík. Ale uhlík, nepostradatelný pro každou živou hmotu, získávají ze vzduchu!


Exkurse do Písma

Chtěl bych poukázat na zajímavou možnost pochopení výroku Písma v Genesis 1, 29-30: Hle, dal jsem vám na celé zemi každou bylinu nesoucí semena i každý strom, na němž rostou plody…To budete mít za pokrm…Všemu, v čem je živá duše, dal jsem za pokrm veškerou zelenou bylinu. 
Nad tímto slovem můžeme přemýšlet tak, že původní Boží záměr byl, aby člověk i živočichové byli vegetariány, že pojídání masa je až výsledkem lidského hříchu. A trápit se myšlenkou, že bychom se tedy měli stát vegetariány i my. Co však potom s obětováním zvířat Bohu ve Starém zákoně? Přírodu bez zániku a smrti si nedovedeme vůbec představit. Je pravda, že prorok vylíčil svět bez zabíjení jako obraz velikého usmíření – Pax Domini, Mír Páně: Izaiáš 11, 6-7 [1].

Přírodní vědy však potvrdily a dotáhly do konce, co hospodáři i Písmo věděli odjakživa:
Prakticky jediným primárním zdrojem organických látek, a tedy potravy, jsou zelené rostliny. Ostatní živá příroda, včetně nás lidí, je na těchto látkách zcela závislá, ať je přijímá přímo jako rostlinnou hmotu, nebo až z těl jiných živočichů. 



Pouze zelené rostliny mají tu zázračnou schopnost použít energeticky velmi chudé anorganické (minerální) suroviny, vodu a oxid uhličitý, a pomocí sluneční světelné energie z nich vytvořit energeticky bohaté organické látky. Tomuto využití sluneční energie rostlinami se říká odborně 


FOTOSYNTÉZA

A) Je to jediný proces využití světelné energie známý v přírodě. Život zelených rostlin jde „proti proudu“ úpadkové přeměny všech energií na teplo, tzv. tepelné entropie, která charakterizuje celý vesmír. Člověk už odedávna využíval slunečního tepla, ale teprve v naší době je schopen fotovoltaickými panely přeměnit energii světla na elektřinu.



B) Rostliny dávno „vyřešily“ sen všech energetiků a konstruktérů motorů – laciný rozklad vody na kyslík O2 a hořlavý vodík H. Zároveň je tu geniálně vyřešen problém bezpečného „skladování“ energeticky bohatého vodíku – sám o sobě je třaskavý, nebezpečný. Zabudován do organických látek může pomalu a bezpečně uvolňovat energii potřebnou k životu, růstu, pohybu a rozmnožování.     
C) Bez zelených rostlin bychom nejenom neměli co jíst, ale ani co dýchat. Rostliny totiž uvolňují do ovzduší většinu kyslíku z rozkladu vody jako „odpad“. 
My s celou „nezelenou“ přírodou dýcháním vzdušného kyslíku vlastně „spalujeme“ organické látky vytvořené rostlinami zase zpět na základní suroviny, oxid uhličitý a vodu. Tak na Zemi probíhá neustále kruh energie získávané ze slunce. Ještě je třeba dodat, že rostliny dýchají právě tak, jako my a živočiši, ale vyrábějí si potřebný kyslík samy rozkladem vody. V noci spotřebovávají kyslík z ovzduší jako živočiši.


CHEMOSYNTÉZA

Zajímavou, ale vcelku málo významnou obdobou fotosyntézy je chemosyntéza některých bakterií. Ty si dokáží vytvářet organické látky z oxidu uhličitého nezávisle na rostlinách. Energii nečerpají ze slunečního světla, ale chemickými pochody, okysličováním anorganických látek. Tak sirné bakterie oxidují sirovodík, chemickým vzorcem H2S nápadně podobný vodě, od níž se ovšem tento smrdutý plyn, páchnoucí po zkažených vejcích, podstatně liší. 
Zbytkem toho pochodu ovšem pak není kyslík, ale síra; tak vznikla některá ložiska síry v geologických vrstvách. Ale i samotnou síru dokáží zpracovat zase jiné bakterie a produktem je pak kyselina sírová a prostředí se stane mimořádně kyselým. Další bakterie zpracovávají amoniak (NH3), jiné vzdušný dusík či soli kyseliny dusičné, jiné bakterie využívají sloučenin železa. Podle toho se tyto pilné samoživitelky nazývají sirné, nitrifikační nebo železité bakterie. Ty poslední můžeme nejsnáze v přírodě zpozorovat. V lukách objevíte potůček plný rezavého bahna. To neznamená, že tam někdo vysypal staré hřebíky, ale že tam působí právě železité bakterie.




Tajemní podvodní dýmáci

Někteří biologičtí teoretici se domnívají, že život začínal právě chemosyntézou. Nahrává jim objev zvláštních společenstev v hlubinách oceánů kolem míst, kterým se říká „černé dýmáky“. Jsou to podmořské vývěry horké vody, která se puklinami v podloží dostala až k horkým vrstvám zeměkoule. Obohacena spoustou minerálních látek a vysokou teplotou se valí do chladné vody nad mořským dnem a podobá se kouři ze sopky. Tam v temnotě, do níž nepronikne ani stopa záření slunce, pracují chemosyntetické bakterie, které snášejí vysoké teploty. Spousta jejich buněk tvoří povlaky kolem dýmáku a na nich se pasou drobní živočiši, ale i dost velcí korýši. Ejhle, společenstvo docela autonomní, samostatné, nezávislé na slunci a rostlinách. Že by tak život na zemi začínal? Nebo je to jen zvláštní výjimka, triumf života i nad jinak neobyvatelnými, chladnými a temnými hlubinami?

Chlorofil

            Pro pohlcování a využití světelné energie rostlinami je důležité zelené listové barvivo CHLOROFYL. Až se na jaře zadíváte na překvapivě rychlý růst zeleně, uvědomte si, že základní látku – uhlík – dobývají rostliny z nepatrného podílu oxidu uhličitého ve vzduchu: 0,034 objemových % CO2 , tj. v jednom kubickém metru vzduchu je rozptýleno pouze 0,34 dm3 čili litrů oxidu uhličitého. 



Přepočteno na čistý prvek, je v kubickém metru vzduchu, který váží přibližně 1 200 g, pouze 0,18 g uhlíku. Na vytvoření 1 kg uhlíku, vázaného v cukrech, škrobech apod. potřebují tedy rostliny uhlík z 5 494 m3 vzduchu – to je krychle o straně přes 17, 5 m – představme si takovou halu! 


a=17.5!!!!!!

Tento výpočet ovšem vychází z předpokladu, že buňky rostlinných listů jsou schopny zachytit veškerý CO2 ze vzduchu, což ovšem není možné. To znamená, že ještě větší množství vzduchu, než tato krychle, musí „protáhmout“ uzoučkými průduchy v listech třeba pšenice, a dostat se tak do styku se zelenými pletivy uvnitř listů, aby byly vytvořeny 2 kg mouky (obsah uhlíku v rostlinné sušině, a tedy i v mouce, je asi 50%). Vypočteno z výnosů obilí, vytvoří pšenice 2 kg mouky na zhruba 10 m2 pole. A to nepočítáme možná stejné množství vzduchu potřebného pro vytvoření plev, osin, stonků, listů a kořenů obilí. Je to tedy proces obrovsky účinný. Odhad celkové „zelené“ produkce na celé zeměkouli je asi 230 miliard tun rostlinné sušiny za rok. Většina vyroste na souši, rostliny v oceánech se podílejí jen asi 25%.
            Z půdy potřebují rostliny poměrně nepatrná množství některých prvků ve sloučeninách, rozpuštěných ve vodě. Tak třeba dusík, který ze vzduchu dovedou zužitkovat jenom některé bakterie. Dále také hořčík: v jedné molekule chlorofylu jsou kromě množství atomů uhlíku, vodíku a kyslíku také čtyři atomy dusíku a jeden atom hořčíku.
            Pán Bůh se o naši potravu a potravu celé přírody opravdu skvěle a důmyslně postaral.
Kromě toho nemůžeme opomenout další významnou úlohu rostlin, hlavně lesů, v zemském vodním hospodářství. Obrovská plocha listů a jehličí vypaří do ovzduší mnohem více vody než hladiny jezer nebo moří. Tím se vrací voda k podivuhodnému koloběhu a jako déšť nebo sníh zavlažuje pevninu. Však víte, jak nám v suchém létě schází a což teprve lidem hynoucím žízní na stepích a pouštích! Jiní lidé s vidinou rychlého zisku kácí vzácné stromy tropických deštných pralesů i jehličnany severské tajgy, a tak připravují planetu Zemi o nejužitečnější zásobárny vody.



JAKÉ ZNÁME ROSTLINY

 Jistě víte, že všecko živé se skládá z buněk a že každá buňka (kromě třeba našich červených krvinek) potřebuje buněčné jádro, řecky karyon. Jenomže ty nejjednodušší organismy nemají jádro pěkně zakulacené a obalené, ale hmota jádra je v buňce rozptýlena. Proto se jim říká PROKARYOTA. Sem patří všechny bakterie, Řekli jsme si, že některé bakterie jsou schopny si samy vyrábět organické látky tzv. chemosyntézou. Je tu však také velká skupina bakterií, které mají v buňkách chlorofyl, jsou tedy zelené nebo modrozelené a jsou schopny fotosyntézy jako většina rostlin. Pro zvláštní modrozelené zabarvení se jmenují SINICE. Znáte je dobře, když se přemnoží v rybníku nebo v přehradě, radši se tam nekoupejte, některé sinice působí na naší pokožce vyrážku.



            Všecky ostatní rostliny, právě tak jako živočiši i lidé, mají buněčné jádro pěkně soustředěné a určitého tvaru. Proto se jim říká EUKARYOTA. 


EUKARYOTA a PROKARYOTA.

PROKARYOTA. a EUKARYOTA 


Plísně a houny


Zvláštní odlišnou skupinu, kterou dnes už nepovažujeme za rostliny, jsou PLÍSNĚ A HOUBY. Plísně znáte, protože nám občas pokazí nějakou potravinu, kterou je pak radno vyhodit. Ale některým z nich vděčíme za úžasné léky proti bakteriálním onemocněním, tzv. antibiotika. Dnes už se jich většina vyrábí uměle, ale první byl v době světové války získán penicilin ze zelené plísně jménem Penicilium. 


Z takové plísně se vyráběl penicilín. 

Plísně ani houby nepatří mezi rostliny, ač se některým podobají. Je to ze dvou důvodů: žádný jejich druh není schopen fotosyntézy, ani když je zelený, a stěny jejich buněk nejsou tvořeny buničinou - celulózou, jak je tomu u rostlin, ale chitinem, který jinak tvoří pokožku a krunýře hmyzu!
            Pravé rostliny mají tedy skoro vždy některý z několika druhů chlorofylu. Jeho zelená barva však může být překryta jinými barvivy, která s chlorofylem spolupracují – fungují jako barevné filtry. Jistě znáte z parků uměle vypěstované stromy, většinou buky, jejichž listy jsou tmavě rudé. Ta další barviva jsou u většiny rostlin překryta zelení chlorofylu a ukážou se až na podzim, kdy se v odumírajících listech chlorofyl rozkládá. Některé trochu výstřední rostliny se vrátily k získávání potravy z hnijících látek, jak to dělají bakterie nebo někteří živočiši, a ty jsou bezbarvé nebo lehce zbarvené žlutě či růžově. Na hnijících pařezech jste mohli vidět některého jejich zástupce, např. zárazu nebo podbílek.


Záraza


D Ě L E N Í   R O S T L I N 

PODLE STAVBY TĚLA 
se dělí rostliny do několika skupin: 
1) jednobuněčné nebo tvořící kolonie podobných buněk, 
2) stélkaté, tvořící stélky (= rostlinná těla jednodušší než stonky, listy apod.), 
3) byliny, jejichž části nedřevnatí, 
4) keře s dřevnatějícími a tedy vytrvalými stonky, 
5) liány, to jsou zvláštní keře, které se pnou a přidržují podkladu,
6) stromy, které tvoří dřevnaté nosné a větvící se kmeny. Od bylin po stromy tvoří tyto rostliny také podzemní kořeny, které přidržují rostlinu k podkladu a nasávají potřebnou vodu s živinami.

PODLE ZPŮSOBU ROZMNOŽOVÁNÍ 

jsou tu dvě hlavní skupiny: 
A) rostliny výtrusné, které se množí drobnohlednými sporami – výtrusy, podobně jako houby a plísně.
B) rostliny semenné, které se šíří pomocí dosti složitých semen. Ta jsou chráněny různými obaly, plody, někdy jsou vybavena křidélky („nosy“ javoru) nebo přichycovacími háčky („knoflíky“ lopuchu).
           

VÝTRUSNÉ ROSTLINY

 ŘASY – jednobuněčné, některé opatřené bičíky, takže se čile pohybují jako prvoci, např. krásnoočko, jiné nepohyblivé různých tvarů, např. Chlorella, v křemité průhledné „krabičce“ zavřené rozsivky; tvořící mnohobuněčné kolonie, např. váleč koulivý. Jiné řasy tvoří vlákna, vlastně řetízky buněk, např. žabí vlas, jiné tvoří ploché stélky. Většinu těchto řas musíme prohlížet mikroskopem. U mnohých řas je chlorofyl překryt jinými barvivy, takže se jeví jako žluté, hnědé nebo červené (žluté povlaky na dně potoků, hnědé „poprašky“ na kmenech stromů, vzácně červené skvrny na smáčených balvanech). Stélky mořských řas bývají rozměrné a napodobují tvary vyšších rostlin, stonky a listy – např. hnědé chaluhy nebo karmínové ruduchy, často vyplavené na písčité mořské pláže.
MECHOROSTY - drobné rostlinky se stonky, lístky a tobolkami výtrusů, tvoří obyčejně mechové „polštáře“. Pěkný asi 10 cm vysoký mech s tobolkami na dlouhých stopkách je ploník, rašelinu vytvářejí hvězdičkovité rašeliníky.

PŘESLIČKY A KAPRADINY – někdy už větší byliny stromkovitého vzrůstu. V tropech rostou některé kapradiny jako skutečné stromy, pravěké stromové kapradiny nám vytvořily ložiska černého uhlí. Naše největší (kolem 1 m) kapradina s rozvětvenými stonky je hasivka orličí.


Přeslička

 SEMENNÉ ROSTLINY
 Zvláštní skupinou jsou jehličnany. Jejich listy mají podobu tuhých jehlic, které vydrží zelené na stromech i přes zimu. Jistě znáte smrk, jedli, borovici. Jediným opadavým jehličnanem u nás je modřín. Semena mají jehličnany většinou za šupinami šišek, malé barevné bobulky tvoří jalovec (modré) a tis (červené).

Tis

Další rostliny se dělí na jednoděložné a dvouděložné; ne, že by rostliny měly nějaké dělohy, ale lístkům, které jsou ukryty už v semenu, a jako první vyraší, se říká děložní lístky. Jistě jste již všimli, že třeba hrášky mají dvě stejné poloviny – to jsou ty zárodky těch děložních lístků.
JEDNODĚLOŽNÉ ROSTLINY se poznají také podle toho, že žilnatina jejich listů probíhá rovnoběžně a nevětví se. Patří sem všecky trávy včetně obilnin, dále např. lilie, kosatce, orchideje. Ze stromů palmy.





Palmy a trávy jsou také z jedné rdiny

DVOUDĚLOŽNÝCH ROSTLIN je mnoho tisíc druhů, které se řadí do mnoha čeledí. Žilnatina jejich listů má střední „řečiště“ a je bohatě rozvětvená do stran. 

Čeledi, které zahrnují výlučně stromy jsou např. bukovité, javorovité, břízovité, vrbovité, lípovité atd. V některých čeledích se vyskytují byliny, keře i stromy. Příkladem jsou růžovité, kam kromě krásně kvetoucích bylin patří skoro všecky ovocné stromy. 



Další příklad: bobovité, které mají semena uložena do lusků, kam kromě hrachu, fazole a čočky patří také stromy akáty.




Akát patří do stejné rodiny s fazolí!

Další čeledi dvouděložných zahrnují skoro výhradně byliny. Tak třeba hvězdnicovité (např. kopretina, chrpa, pampeliška), pryskyřníkovité (pryskyřník, sasanka, blatouch), lilkovité (lilek, brambor, paprika, rajské jablíčko), mrkvovité (mrkev, kmín, bolševník), brusnicovité (borůvka, brusinka), hluchavkovité (hluchavka, máta, mateřídouška), pryšcovité (pryšec, „vánoční hvězda“) a mnoho dalších.



ERBOVNÍ ROSTLINY

 Je zajímavé, že mnoho národů a států má svoji „erbovní rostlinu“. Jistě víte, že pro Česko je to lípa (sdílíme ji se Slováky i Slovinci), pro Německo dub, pro Anglii růže, Skotsko má bodlák, Irsko jetelový trojlístek, Itálie má olivovník, Rakousko alpskou protěž, Nizozemsko tulipán, Belgie vlčí mák, Egypt lotos, Vietnam bambus atd. atd.


Erbovní lípa v erbu. 





Pro Stezku sepsal RNDr Pavel Javornický,
emeritní kazatel CB
Nasázel, obrázky doplnil a jen mírně upravil Petr Kučera


Žádné komentáře:

Okomentovat