Domů     Objevy
Řasa roku 2025: nově objevená Draparnaldia erecta pomůže objasnit evoluci rostlin
Jan Zelenka 16.1.2025
Draparnaldia erecta na souši

Před sedmi lety zaujal Lenku Caisovou z Biologického centra Akademie věd ČR při procházce v přírodě nenápadný, ale velmi zvláštní mech. Při podrobnější laboratorní analýze vědkyně odhalila, že se nejedná o mech, ale o dosud neznámou, mnohobuněčnou zelenou řasu.

Pojmenovala ji Draparnaldia erecta a záhy rozpoznala její potenciál stát se mimořádně zajímavým výzkumným objektem pro studium evoluce řas a rostlin.

Vztahy Draparnaldie k suchozemským rostlinám.

Stavba této řasy není zdaleka tak složitá jako u suchozemských rostlin, a právě proto by mohla pomoci zodpovědět zásadní otázky evolučního výzkumu: Jak se jednobuněčné řasy staly mnohobuněčnými a jak dokázaly osídlit souš?

Význam Draparnaldie pro vědecký výzkum ocenila i Německá botanická společnost a vyhlásila ji řasou roku 2025.

Proč studovat Draparnaldii?

Zelené řasy se dělí na dvě skupiny – chlorofytní a streptofytní řasy. Obě nezávisle vyvinuly mnohobuněčnost a často obývají stejná stanoviště. Přesto pouze streptofytní řasy dokázaly přejít z vody na souš (tzv.

terestrializace) a rozrůznit se do tisíců druhů suchozemských rostlin, které známe dnes. To vyvolává klíčovou otázku: Proč byl přechod na souš úspěšný pouze u streptofytních řas a ne u jejich sesterské skupiny, chlorofytních řas?

Mnohobuněčnost a terestrializace zelených rostlin se obvykle studují na morfologicky složitých modelových organismech, jako jsou prostnice (Marchantia), čepenka (Physcomitrium) a huseníček (Arabidopsis).

Mezi modely nově figurují i streptofytní řasy, přímí předkové suchozemských rostlin – například Klebsormidium, parožnatka (Chara) nebo jařmatka (Zygnema). Doposud však chyběl srovnatelný model mezi chlorofytními řasami, které by morfologicky připomínaly rané suchozemské rostliny a zároveň měly adaptace pro život na souši. Draparnaldia tuto mezeru vyplňuje.

Draparnaldia se skládá ze dvou různých částí: rozvětvený horní buněčný systém (vlevo) a jednoduše strukturovaný kořenový systém (vpravo).

Jedinečnost Draparnaldie

Draparnaldia je výjimečná tím, že je jedinou chlorofytní řasou, která se vyvinula do morfologické složitosti srovnatelné s ranými suchozemskými rostlinami. Má rozvětvený horní buněčný systém, který vypadá jako malá suchozemská rostlina, a dlouhé buňky, které připomínají kořenový systém.

Má zcela unikátní adaptace pro život ve vodním i suchozemském prostředí, které lze navíc vyvolat v laboratorních podmínkách. Tato řasa je tak jediným modelem, který umožňuje zkoumat terestrializaci zelených rostlin z úplně nové perspektivy.

Draparnaldia má zároveň praktické vlastnosti důležité pro výzkum: snadno se kultivuje, rychle roste a svůj životní cyklus dokončí během 7–9 dnů. Rozmnožuje se zoosporami (jednobuněčnými stadii), které lze vyvolat současně ve velkém množství, což je zásadní pro experimenty zaměřené na mnohobuněčnost.

„Naším cílem je ustanovit Draparnaldii jako model pro základní výzkum. Kromě protokolů pro její laboratorní kultivaci už jsme detailně popsali její morfologii, vývoj a adaptace na vodní i suchozemské prostředí.

Také jsme zmapovali její fytohormony a sekvenovali její genom,“ říká Lenka Caisová.

Draparnaldia a evoluce mnohobuněčnosti a přechodu rostlin na souš

Původ mnohobuněčnosti u řas stále není zcela objasněn. Při genetických analýzách Draparnaldie však vědecký tým popsal rozšířené genové rodiny spojené s mnohobuněčností, vývojem a abiotickými stresy. Stejně jako pro studium evoluce mnohobuněčnosti bude Draparnaldia klíčová pro odpovědi na otázku, jak přešly rostliny na souš.

Přestože se tato řasa vyvíjela nezávisle více než miliardu let, vykazuje pozoruhodné analogie s procesy terestrializace u streptofytních řas a suchozemských rostlin. Vyvinula však alternativní mechanismy hormonální signalizace, jejichž studium poskytne důležitá vodítka pro pochopení terestrializace rostlin. Zároveň může přinést cenné poznatky o funkcích rostlinných hormonů.

Foto: Lenka Caisová, BC AV ČR)
Zdroje informací: https://www.bc.cas.cz/novinky/detail/7488-rasa-roku-2025-nove-objevena-draparnaldia-erecta-pomuze-objasnit-evoluci-rostlin/ Caisová, L., Crombez, E., Arellano, M.S.T., Gut, M., Alioto, T.S, Gómez-Garrido, J., Dabad, M., Esteve-Codina, A., Petřík, I., Pěnčík, A., Novák, O., Van de Peer, Y., Vicoso, B., and Friml, J. (2024). The Draparnaldia genome: alternative mechanisms for multicellularity and terrestrialization in green plants. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/2024.09.12.612648. Caisová, L. (2020). Draparnaldia: A chlorophyte model for comparative analyses of plant terrestrialization. Journal of Experimental Botany 71: 3305–3313. https://doi.org/10.1093/JXB/ERAA102.
Související články
Český vědecký tým dosáhl mimořádného úspěchu v oblasti geologického výzkumu. V jižní Albánii, v oblasti Vromoner, Expedice Neuron Atmos odhalila největší podzemní termální jezero na světě. Nadace Neuron finančně podpořila tuto expedici a umožnila tak pořízení klíčového vybavení, které vedlo k potvrzení tohoto světově významného objevu. Už v roce 2021 čeští vědci narazili na rozsáhlý […]
Mezinárodní výzkumný tým vedený vědci Botanického ústavu AV ČR zveřejnil výsledky studia diverzity lišejníků, které kombinovalo analýzu environmentální DNA (eDNA) s tradičními taxonomickými průzkumy. Díky této inovativní metodě se významně zlepšilo poznání českých lišejníků. Bylo nalezeno 43 druhů nových pro Českou republiku, 12 zcela nových pro vědu a objeveny 2 nové rody. Kombinace metod odhalila, […]
Historie Objevy 30.1.2025
Věda je plná překvapení – a některá jsou poněkud nečekaná. Dánští paleontologové narazili na unikátní zkamenělinu, která na první pohled nevypadá nijak pozoruhodně. Ve vrstvách prastarých usazenin objevili zkamenělé rybí zvratky, které mohou poskytnout nové informace o stravovacích návycích dávných mořských predátorů. Fosilie byla nalezena na jihovýchodě Dánska v oblasti známé svými dobře zachovanými pozůstatky […]
Léčba rakoviny představuje pro pacienty dlouhou a často vyčerpávající cestu plnou nejistoty. Onkologové mají k dispozici několik typů léčebných postupů, které zahrnují chemoterapii, radioterapii nebo cílenou biologickou léčbu… s nečekanými pomocníky. Každý organismus reaguje na léčbu jinak, a proto výběr správné terapie může být zdlouhavým procesem plným pokusů a omylů. Nový přístup, využívající ryby zvané […]
Medicína Objevy 20.1.2025
Hojení ran je klíčovým biologickým procesem, který umožňuje tělu regenerovat poškozené tkáně a obnovit svou funkčnost. Nedávný výzkum však odhalil překvapující skutečnost – mechanismy, které stojí za hojením ran, mají mnoho společného s procesy, které vedou k růstu a šíření rakovinných buněk. Tento objev otevírá nové možnosti pro léčbu nejen chronických ran, ale i rakoviny […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz