Vědci se přiblížili vysvětlení jednoho z dávných mystérií. Listy rostlin mají různé tvary a nyní bude možné pochopit proč, díky matematickému modelování všech souvislostí jejich žilnatiny, systému cévních svazků.

Pochopení funkce a stavby cévních svazků v listech je také důležitou součástí globální skládanky uhlíkové bilance.

„Listy absorbují z atmosféry více uhlíku než oceány. Abychom pochopili uhlíkovou bilanci, musíme pochopit princip toho, jak se to děje,“ říká Ben Blonder z Arizonské univerzity v Tusconu v USA. „Ne ve všech listech se ale děje totéž.“.

Ve hře jsou v podstatě tři vlivy – to, jaké množství uhlíku list zpracuje, jak dlouho žije a jak rychle nebo pomalu prostřednictvím fotosyntézy přeměňuje díky energii slunečního záření oxid uhličitý na kyslík a cukry.

Všechny tyto tři vlivy jsou pak v konečné souhře základem neuvěřitelné rozmanitosti tvaru listů a jejich struktur. Základem je maximálně přizpůsobená žilnatina, tvořená hustou spletí cévních svazků.

Inženýrské sítě i v pampeliškách

„Opravdu překvapující je, že tyto věci jsou navzájem v souvislostech, které jsou platné na celém světě,“ upozorňuje Ben Blonder, autor matematického modelu, který umožňuje předpovídat, jak listy vyvažují všechny tři vlivy s maximálním profitem celé rostliny.

To se projeví v kresbě žilnatiny, přesněji řečeno v její hustotě, vzdálenosti mezi cévními svazky a také v počtu oblastí jemných cév (podobných kapilárám u lidí), které jsou propojené navzájem, a tvoří tak uzavřenou žilnatinu.

Hustota žilnatiny je pro každou rostlinu doslova životní investicí do inženýrských sítí. Vzdálenost mezi cévními svazky je totiž měřítkem toho, jak dobře je zásobený list vodou a potřebnými živinami. Počet oblastí s propojenou žilnatinou ukazuje, jak houževnatý a pružný list je, a souvisí i s tím, jak dlouho žije, protože propojení poskytuje možnost změnit trasy zásobování v případě nenadálého poškození části listu.

Země javorového listu i stříbrné vrby

Žilnatina toho napoví mnoho nejen o listu ale i rostlině samotné. Např. pokud rostlina více otevře průduchy, absorbuje sice větší množství oxidu uhličitého, ale zároveň vypařuje také více vody. To znamená více velkých žil.

Pokud rostlina vyžaduje neustále hodně vody, bude pravděpodobně upřednostňovat spolehlivou geometrickou síť cévních svazků, a tím bude dán i tvar listů. Jsou to tedy cévní svazky – podobně jako kostra křídel –  které určují tvar listu javoru i stříbrné vrby.

„Cévní svazky určují v podstatě všechno,“ konstatuje Blonder. Poskytují listu strukturální podporu, odolávají poškození, dopravují živiny, a dokonce mohou poslat chemické signály do celé rostliny. V takovém případě fungují obdobně jako nervová soustava živočichů.

Fungující model s netušenými souvislostmi

„Všechno je vzájemně propojené,“ říká Blonder a upřesňuje: „To, co jsme se pokusili udělat, bylo poskládat věci tak, aby všechny dávaly smysl jako jeden velký obraz.“

Blonder testoval svůj model – předpověď vztahu mezi intenzitou fotosyntézy, životností listu, bilanci uhlíku a dokonce i dusíku – na více než 2500 rostlinných druzích z celého světa. Fungovalo to.

Pochopení zákonitostí a změn stavby listů se může stát i součástí budoucích klimatických modelů. To by mohlo napomoci nejen vyrovnat uhlíkový rozpočet planety, ale také předpovídat třeba intenzitu odpařování a další hodnoty důležité pro počasí a klima, které jsou na rostlinách silně závislé.

Umíte číst nápovědu z listů?

*Tvaru listů si nemohli nevšimnout už pravěcí lidé. Vysvětlovali si ho v rámci svých možností, i když, jak se v mnoha případech potvrdilo, správně. Všímali si »signatur«, nápověd vzhledu, podle jejichž podobnosti můžeme zkoumat vnitřek.

*Z nauky o listech vychází keltské bylinářství i indiánská medicína, čínská medicína i indická ájurvéda.

*V renesanci tuto nauku znovuobjevil lékař a alchymista Paracelsus (1493–1541).

*Jeho učení o signaturách je založeno na myšlence, že mezi člověkem, zvířetem, rostlinou a minerálem existují prvopočáteční podobnosti.

*Důležitou roli hrají právě i listy rostlin a stromů. Například podobnost tvaru listu (třeba plicníku lékařského, resp. jaterníku) s nějakým orgánem (plicními laloky, nebo játry) nebo barvy (třeba červených hroznů) s tělesnou šťávou (krví) napovídala žádoucí léčivé účinky.

*Z listů vinné révy se např. dnes připravuje preparát Antistax pro prevenci a léčbu příznaků lehkých forem chronické žilní nedostatečnosti.

*Rostliny i naše znalosti botaniky se však mění, a tak přece jen doporučujeme preventivně nahlížet do botanického klíče.

Uhlíková bilance

Uhlíková bilance je způsob »účtování« kvantifikovatelných údajů pro určování emisí skleníkových plynů v ovzduší. Využívá systematické měření tzv. uhlíkové stopy v ovzduší.

V poslední době se poměrně hodně hovoří o systému povolenek na vypouštění CO2, díky nimž smí každý znečišťovatel z řad průmyslových podniků či celých států do ovzduší vypustit určité pevně stanovené množství oxidu uhličitého.

Některé státy, které nejsou schopné svoji produkci skleníkových plynů omezit, tak povolenky nakupují od těch šikovnějších.