ROZSIVKY A JEJICH VIZITKY


Obr. 1: Schránka rozsivky rodu Diploneis ve skenovacím elektronového mikroskopu (SEM)

Milí čtenáři, dovolte mi seznámit vás s nejrozšířenější skupinou řas, jejíž zástupci tvoří až čtvrtinu veškeré biomasy, kterou na Zemi rostliny produkují, a velkou měrou se tedy podílejí na fotosyntéze. Jedná se o rozsivky, na které si jistě pamatujete ze školních let díky jejich specifickému způsobu nepohlavního rozmnožování, spojenému se zmenšováním schránek.

Rozsivky jsou jednobuněčné eukaryotické organismy řazené do skupiny hnědých řas. Vyvinuly se asi před 200 miliony let z předka třídy Chrysophyceae pokrytého křemičitými šupinami, jež se přetvořily ve dvojdílnou schránku – frustulu, která je pro rozsivky typická. Frustula je v podstatě buněčná stěna, jejíž pektinová vrstva je inkrustovaná částečně hydrato- vaným amorfním oxidem křemičitým.

Pod schránkou se nachází živý obsah buňky – protoplast, nicméně klasifikace rozsivek je založená především na morfologii frustuly (na její velikosti, tvaru a strukturách jejího povrchu).

Podle tvaru frustuly dělíme rozsivky na kulaté (centrické), připomínající nízký válec, a podlouhlé, protáhlé (penátní), připomínající svým kopinatým tvarem např. lodičku, jak se latinsky nazývá druhově nejpočetnější rod člunovka – Navicula. Kromě tvaru se tyto dvě skupiny od sebe liší i přítomností struktury na povrchu misky, které říkáme rafe. Jedná se o podélnou štěrbinu či rýhu, táhnoucí se středovou osou (obr. 1 ). Přes rafe je vylučován lepivý proteoglukanový sekret, který společně se svazky aktinových vláken, ležícími podél vnitřní strany štěrbiny, napomáhá pohybu („lezení“) rozsivky a jejímu udržení na podkladu. Právě schopnost aktivního pohybu je většině zástupců rostlinné říše zapovězena. Centrické rozsivky žijí většinou jako součást planktonu ve vodním sloupci. Jsou pasivně unášeny vodou, proto rafe postrádají. Naopak penátní rozsivky žijí ve vodách převážně na substrátu (kamenech, písku, větvích, mechorostech, vodních rostlinách), po němž se pohybují nebo jsou k němu pevně přichyceny. Rozsivky často vylučují sliz, který může mít podobu malých polštářků spojujících jednotlivé buňky v koloniích, stopek, kterými jsou buňky přichyceny k podkladu, či trubic, v nichž buňky žijí (obr. 4 ).


Obr. 2: Schránka rozsivky Epithemia argus ve skenovacím elektronovém mikroskopu (SEM)

Obr. 3. Pohled na vnitřní stranu misky rozsivky Eunotia arcus (SEM); různé druhy tohoto rodu jsou hojné v kyselých vodách, Eunotia arcus je výjimkou ze zásaditých vod

Obr. 4: Rozsivky rodu Gomphonema (na obr. je schránka druhu Gomphonema olivaceum z Bílých Karpat) vylučují svým užším koncem slizové stopky, jimiž jsou přichyceny k substrátu.

Za účelem detailního určení, především do druhů a nižších taxonomických kategorií, je nutné za použití peroxidu a kyselin získat čisté frustuly, na nichž jsou pak ve světelném či elektronovém mikroskopu dobře patrné všechny důležité struktury jako např. perforace – komůrky (areoly) či póry. Tyto „dírky“ slouží k transportu vody a v ní rozpuštěných látek přes frustulu. Areoly uspořádané v symetrických řadách jsou ve světelném mikroskopu patrné jako čárky (strie), jejichž přítomnost, orientace a hustota je dalším determinačním znakem. Dále jsou přítomné např. různé ztluštěniny, žebra a výrůstky sloužící ke spojení buněk.

Pozorovat rozsivky v mikroskopu je úchvatná podívaná. Můžeme jen žasnout nad obrovskou pestrostí tvarů. Odhaduje se, že na Zemi žije až milion druhů těchto organismů. Je to jako sledovat nádherné umělecké dílo, které ale nevytvořil člověk. Trochu horší je začít rozsivky určovat do rodů a druhů. Dnešní taxonomie rozsivek je jako džungle, v níž se musíte prosekat mačetou. Taxonomové neustále popisují nové rody a druhy. Ne, že by tak rychle vznikaly, ale díky dokonalejším nástrojům (jako např. kvalitní mikroskopy) je k dispozici mnohem více informací. Někdy je nový druh popsán pouze na základě studia materiálu z jedné jediné lokality či dokonce jedné jediné buňky nebo na základě drobné morfologické odchylky, a proto je třeba ocenit kolegy, kteří jsou v tomto ohledu kritičtí a při zkoumání potenciálního nového taxonu řasy kultivují, sledují jejich rozmnožování (sexuální kompatibilitu), morfologickou variabilitu a využívají molekulárně-biologické metody.


Obr. 5: Schránky rozsivek druhu Fragilaria ulna mají dlouhou buňku a vypadají trochu jako teploměr (SEM)

Kde rozsivky najdeme?

Kromě nejrůznějších typů sladkých i slaných vod, v nichž je najdeme nejčastěji, osidlují rozsivky rovněž svrchní vrstvy půdy a někdy poletují i vzduchem jako součást tzv. aeroplanktonu. Nejvíce druhů rozsivek nalezneme v čistých vodách, jako jsou prameniště v přírodních rezervacích (až 50 druhů ve vzorku), naopak ve znečištěných vodách nalezneme pouze několik málo druhů masově pomnožených.

Přestože jednu rozsivku bychom pro její malou velikost pouhým okem nespatřili (měří od 3 do 300 µm), při jarních a podzimních procházkách v přírodě můžeme v potocích pozorovat hnědé, zelené či zelenohnědé povlaky na kamenech, větvích a jiných ve vodě ponořených substrátech. Jsou to kolonie rozsivek čítající miliony jedinců.

Jak se dívat na rozsivku aneb na úhlu pohledu záleží

Schránka rozsivek se skládá ze dvou částí. Odtud pochází i název skupiny rozsivky – Diatomae, anglicky Diatoms. Horní části říkáme epitéka, spodní části hypotéka. Pro názornost si představte krabici od bot s víkem nebo Petriho misku. Když buňku pozorujeme shora (ve valvárním pohledu), vidíme plochu misky (valvy), pokud ji pozorujeme z boku (v pleurálním pohledu), vidíme překrývající se části horní a dolní misky, kterým říkáme pásky (pleury).

Využití rozsivek

Pro své vynikající bioindikační vlastnosti (řada druhů má specifické nároky na prostředí, jako je např. pH a obsah živin) se rozsivky využívají k hodnocení kvality vod. Schránky rozsivek jsou navíc velmi trvanlivé. Když uhyne živý obsah buňky, v sedimentech se zachová schránka, která zde přetrvá miliony let a pro nás nese cennou informaci, například jak vypadalo a jak se měnilo prostředí v třetihorách. Mohutným vrstvám rozsivek, které se usadily v příznivých obdobích geologické historie, říkáme diatomit neboli křemelina. Podle stupně čistoty se používá např. při filtracích v pivovarnictví či vinařství, nejkvalitnější pak ve farmaceutickém průmyslu. Méně kvalitní diatomit se používá jako lehký izolační materiál. Dokonce jej použil Alfréd Nobel k výrobě dynamitu. Indikační vlastnosti rozsivek se využívají také v archeologii či kriminalistice. Ale kdo by chtěl zbohatnout, ať se ve službách naftařské společnosti pídí po fosilních rozsivkách, z jejichž zásobních látek vznikla ložiska ropy.

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Kontakt:
Mgr. Markéta Fránková, Ph.D.
(marketka.kozakova@seznam.cz; Oddělení vegetační ekologie)

• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •