Hmyzožravost a masožravost rostlin

Schopnost rostliny lapat hmyz pozoroval pravděpodobně roku 1759 poprvé anglický guvernér Severní Karolíny Arthur Dobbs, objevitel mucholapky podivné (Dionaea muscipula). O deset let později získal živou mucholapku zoologicky a botanicky zaměřený anglický obchodník John Ellis a jako první vyjádřil předpoklad, že lapání hmyzu souvisí s výživou rostliny.

Ač postupné odhalování masožravosti rostlin je záležitostí minulých století, dodnes panuje nejednotnost v označování tohoto jevu. U nejznámějších rodů - rosnatek, láčkovek nebo špirlic - tvoří hlavní podíl kořisti hmyz. Proto se hojně užívá termínu "rostliny hmyzožravé" (insektivorní). Jiné rostliny - vodní bublinatky a aldrovandka - lapají zejména planktonní korýše. Kořist některých rostlin tvoří i rybí plůdek, pulci, žáby, myši, ještěrky, pavouci, červi a prvoci. Z toho důvodu se mnozí přírodovědci přiklánějí k obecnějšímu termínu "rostliny masožravé" (karnivorní). Poprvé tento pojem použil v souvislosti s rostlinami Diderot v 18. století. U všech rodů masožravých rostlin byl zjištěn v lapacích a trávicích orgánech enzym proteáza, štěpící bílkoviny, základní složku svaloviny nejrůznějších živočichů. I z tohoto hlediska je termín "masožravé rostliny" vyhovující.

Masožravost vyšších rostlin vyvolává ovšem několik otázek.

Proč se toto složité přizpůsobení u různých rostlin vyvinulo ?

Odpověď dostaneme srovnáním životních prostředí různých masožravých rostlin. Půdy a vody, jež jsou domovem těchto rostlin, jsou deficitním prostředím, v němž chybí dostatečné množství přístupných biogenních prvků, zvláště dusíku a fosforu. Příkladem takových půd je rašelina, bílý křemenný písek nebo laterity v tropické zóně. Masožravé rostliny se ovšem v přírodě vyskytují společně s jinými rostlinami, které ve stejných podmínkách obstojí i bez masožravosti. Masožravost je tedy třeba vidět jako jedno z možných přizpůsobení na nedostatek minerálních živin. Toto přizpůsobení zvýhodňuje masožravé rostliny v neustálém konkurenčním boji o prostor a místo na slunci.

Je živočišná potrava pro masožravé rostliny nepostradatelná?

Kolem této otázky existuje více rozporných názorů a k jejich vysvětlení je třeba předem uvést několik skutečností. Masožravé rostliny nemají nikdy živočišnou potravu jako jediný zdroj stavebních látek. Všechny také přijímají minerální látky z okolního prostředí a asimilují jako ostatní zelené rostliny. Význam a podíl živin získávaných z kořisti se případ od případu liší v závislosti na dědičných vlastnostech určitého druhu a na možnosti příjmu anorganických látek z půdy nebo z vodního prostředí.

U rosnatky Drosera erythrorhiza bylo zjištěno, že je schopna hradit z živočišné kořisti asi 25 až 50 % své celkové spotřeby dusíku. Pokusy s příbuznou rosnatkou D. whittakeri prokázaly, že při značném nedostatku přístupného dusíku v půdě omezuje nedostatek živočišné kořisti rozvoj rostliny. Je zajímavé, že současně se nepodařilo prokázat stejnou závislost na příjmu fosforu. Příčinou jsou zřejmě velké rezervy tohoto prvku, který se hromadí v hlízách D. whittakeri a příbuzných druhů ve formě inositolhexafosfátu.

V běžných přírodních podmínkách jsou zpravidla nepatrné nároky masožravých rostlin na minerální živiny splněny natolik, že polapení kořisti není nezbytným předpokladem pro přežití. V Austrálii byl dokonce objeven mutant rosnatky Drosera erythrorhiza, který postrádal trávicí žlázy na listech a přitom byl normálně vyvinutý. Také masožravé rostliny pěstované ve sklenících, kde je jen velmi omezené množství kořisti, uspokojivě rostou i plodí. Výjimkou jsou jen vodní bublinatky, které při nedostatku potravy omezí růst a dokonce předčasně končí vegetační sezónu nebo hynou.

Množství spotřebovávané kořisti se u jednotlivých druhů velmi liší. Například rosnatka Drosera erythrorhiza o průměru listové růžice 10 cm spotřebuje nejvýše čtyři octomilky obecné (Drosophila melanogaster) za týden. Asi metr vysoká láčka špirlice Sarracenia leucophylla se za ideálního slunečného počasí může za stejnou dobu naplnit skoro po hrdlo.

Všeobecně lze říci, že mírné přikrmováni masožravých rostlin velmi podporuje jejich růst, kvetení a tvorbu semen. U semenáčků rosnatek lze přikrmováním snížit úmrtnost. Příliš početná nebo příliš objemná kořist je však škodlivá, neboť ji zachvátí hnilobné procesy a rostliny potom ohrožuje houbová a bakteriální infekce.

Které z produktů trávení jsou vstřebávány?

Rostliny spotřebovávají z kořisti větši množství dusíku, ale i fosfor, síru, draslík, vápník a snad i jiné prvky v různém množství. Pomoci octomilek obsahujících radioizotop dusíku bylo zjištěno, že například rosnatka Drosera erythrorhiza přijímá tento prvek se 76procentní účinností.

Dosud není přesně známo, v jakých chemických sloučeninách rostliny potřebné prvky přijímají. Bylo však zjištěno, že rosnatky, špirlice a tučnice přijímají jednoduché štěpné produkty bílkovin, krátké peptidy a aminokyseliny.

Jsou všechny rostliny lapající živočichy skutečně masožravé ?

Rozhodně nikoli. Jako masožravé označujeme jen ty rostliny, které jsou specializovány na příjem organických produktů z trávení kořisti. Šalvěj lepkavá (Salvia glutinosa) sice mívá v žláznatém květenství množství přilepeného hmyzu, ale masožravá není. Jihoafrické chejlavy Roridula gorgonias a R. dentata (Saxifragales, Roridulaceae) jsou velice podobné masožravým rostlinám z rodů Byblis a Drosophyllum a také lapají mnoho hmyzu. Živočišná kořist však není pro chejlavy zdrojem živin, a proto nejsou masožravé. U takových rostlin má lepkavý povrch jen ochrannou funkci proti škůdcům.

Mezi masožravými rostlinami se někdy uvádějí i jiné druhy, u nichž nebyla masožravost prokázána, například lepnice alpská (Bartsia alpina), mužák prorostlý (Silphium perfoliatum), štětka lesní (Dipsacus sylvestris), americká Martynia lutea (Scrophulariales, Martyniaceae) a další. Seznam druhů podezřívaných z masožravosti je velmi dlouhý a zahrnuje dokonce i semena kokošky pastuší tobolky (Capsella bursa-pastoris), jež svým výměškem usmrcují drobné půdní organismy. Do souvislosti s masožravostí bývá také kladeno náhodné chycení živočichů v nálevkovitých růžicích různých broméliovitých rostlin (Bromeliaceae) nebo ve vakovitých lístcích některých játrovek (Colura, Frullania aj.). Účel zvláštních orgánů těchto rostlin je přitom vysvětlován mylně.

Skutečnou záhadou je otázka masožravosti podbílku šupinatého (Lathraea squamaria). Je to nezelená parazitická rostlina, cizopasící na lísce, topolu, olši i jiných dřevinách. V zemi má bohatě větvenou lodyhu s dužnatými listy, které slouží jako zásobárna živin. Uvnitř listů je vždy členitá dutina, ústící ven úzkou štěrbinou. Vnitřní povrch je vystlán paličkovitými žláznatými chlupy. Těmito žlázami vylučuje rostlina přebytečnou vodu, aby mohla nasávat stále nový živný roztok z hostitele. Při výzkumu obsahových látek vnitřní žláznaté pokožky listů podbílku byl ovšem zjištěn trávicí enzym. Z toho pramení domněnky, že listy podbílku by mohly fungovat jako trávicí orgán. Není však jasné, jaký význam by mohla mít živočišná kořist pro parazita spolehlivě zásobovaného mohutným hostitelem. Také pozorování dutin listů podbílku domněnku o jeho masožravosti nepotvrzují.

Zvláštním případem je druh Triphyophyllum peltatum z čeledi Dioncophyllaceae. Tato mohutná liána roste na velmi chudých půdách v západoafrickém tropickém deštném lese. Vytváří tři zcela odlišné typy listů. Jeden z nich se velmi podobá listům masožravého rosnolistu lusitanského (Drosophyllum lusitanicum). Je zařízen na lapání četného hmyzu pomocí výměšku mohutných lepkavých žláz. Ve výměšku byly zjištěny trávicí enzymy, avšak schopnost vstřebávání produktů trávení ještě nebyla prozkoumána. Masožravost této rostliny je proto prozatím prokázána jen částečně, avšak je velmi pravděpodobná.