Velká knihovna kuchařek
Naše genetická informace je zapsána pomocí kódu na speciální médium (DNA), podobně jako je písmo napsáno na papír. Informací, které jsou potřeba pro vytvoření jednoho organismu, je více, než by se vešlo do recepisu na pečení bábovky od babičky. Dokonce nestačí jen jedna kuchařská kniha, spíše je potřeba celá knihovna kuchařek, které obsahují jak často používané recepisy na linecké, tak nikdy nevyzkoušené návody na třeboňské tyčinky.
Každý organismus má takovou knihovnu kuchařek v každé své buňce a každý svazek je v ní nejméně dvakrát. Dovedete si představit, kolik času je zapotřebí k duplikaci knihovny, když se chce buňka rozdělit na dvě buňky dceřiné? Protože druhy se liší ve velikosti knihovny (přesněji genomu), mají druhy s malou knihovnou, tedy s malým počtem tenkých svazků, výhodu, když potřebují rychle růst. Druhy s velkou knihovnou sice rostou pomalu, ale zase v množství informací uložených ve své knihovně mohou s větší pravděpodobností najít návod, jak se vypořádat s nějakou nenadálou situací.
Asi si říkáte, že jsem s tou analogií knihovny kuchařek zašla příliš daleko a že to nemá s rostlinami, o kterých tady obvykle píšu, nic společného. To se mýlíte! Přesně s takovým vysvětlením vlivu velikosti genomu na to, zda se rostlina uchytí na novém kontinentu a zda se stane invazní, přišel tým pod vedením Petra Pyška z Oddělení ekologie invazí. Rostlina s malým genomem se snadněji úspěšně uchytí na novém kontinentu než rostlina s velkým genomem, malý genom totiž dovoluje rychlý růst a regeneraci. Když se rostlina úspěšně na novém kontinentu uchytí a založí životaschopnou populaci, může se za nějakou dobu stát rostlinou invazní, pronikat do dalších ekosystémů, vytlačovat původní druhy, měnit přírodní podmínky. Stát se invazní se jí však s větší pravděpodobností podaří, má-li k dispozici velkou knihovnu kuchařek, chci říci velký genom.
Asi budu muset konečně vyzkoušet ty třeboňské tyčinky!
Evropský rákos s velkým genomem se úspěšně šíří v Americe (zde záliv Chesapeake Bay v Marylandu, USA) a vytlačuje americký rákos s malým genomem. Foto Petr Pyšek
Pyšek P, Lučanová M, Dawson W, Essl F, Kreft H, Leitch IJ, Lenzner B, Meyerson LA, Pergl J, van Kleunen M, Weigelt P, Winter M, Guo WY. 2023. Small genome size and variation in ploidy levels support the naturalization of vascular plants but constrain their invasive spread. New Phytologist, https://doi.org/10.1111/nph.19135
Kontaktní osoba: Petr Pyšek (petr.pysek@ ibot.cas.cz)
Pro blog Botanického ústavu napsala Jitka Klimešová.