Něco ze života hruštiček, zejména pak jednokvítku
Text článku publikovaného v časopise Živa v roce 2001.
Hruštičky,
životní historie a vymírání druhu
Radim Hédl
Trocha
teorie...
Už
jen velice vzácně najdeme v naší přírodě zástupce hruštičkovitých
(Pyrolaceae). Tato čeleď patří
spolu s několika dalšími čeleděmi v systému vyšších rostlin
do řádu vřesovcokvětých (Ericales).
Spolu například s vřesem (Calluna),
vřesovcem (Erica), borůvkou (Vaccinium),
nezeleným, na kořenech smrku parazitujícím hnilákem (Monotropa),
nebo u nás přirozeně nerostoucím rododendronem (Rhododendron). V naší flóře máme sedm druhů hruštičkovitých.
Kromě zatím občas nalezitelných hruštičky menší (Pyrola minor) a hruštice jednostranné (Orthilia secunda) jsou ostatní druhy velmi vzácné. Proto jsou také
vedeny na červeném seznamu ČR. Kriticky ohrožené hruštička prostřední (Pyrola
media), hruštička zelenokvětá (P.
chlorantha), zimozelen okoličnatý (Chimaphila
umbellata) a jednokvítek velkokvětý (Moneses
uniflora) u nás přežívají jen v několika posledních, zřejmě stále
ubývajících a zmenšujících se populacích. Snad o něco lépe je na tom
silně ohrožená hruštička okrouhlolistá (Pyrola
rotundifolia). Proč jsou hruštičkovité u nás i jinde v Evropě
dnes tak vzácné? Podstatný vliv má nejspíš ubývání ekosystémů, na něž
jsou tyto rostliny vázané, násobené jejich silným antropickým ovlivněním.
Konkrétní
odpovědi může přinést zkoumání biologie hruštiček. To znamená hlavně
jejich autekologie a životní historie. Zde bude asi nutná menší
terminologická odbočka. V případě autekologie biologové bádají nad podmínkami
prostředí, ve kterých se určitý druh vyskytuje. Typicky nad vlastnostmi půdy,
klimatu a vegetace stanovišť. Termín „životní historie“ lze chápat
jako popis chování a životních strategií druhu, určené hlavně jeho
morfologickými a fyziologickými vlastnostmi a omezeními. U rostlin to jsou třeba
způsoby časování fenologických cyklů (rašení listů - tvorba poupat -
kvetení - tvorba semen - přezimování), opylovací strategie, způsoby rozšiřování
diaspor, podmínky nezbytné pro klíčení semen a podobně. Bádání tohoto
typu byla velice oblíbená v 19. a začátkem 20. století hlavně v německé
kulturní oblasti, a tedy i u nás. Čehož skvělým výsledkem jsou kompendia
tzv. „Lebensgeschichte“, čili v překladu „životních historií“
rostlin. Pečlivost tehdejších pozorování dnes nutno obdivovat. I když.v
současné biologii trochu stojí mimo centrum pozornosti, znalost životních
historií konkrétních druhů je klíčová pro ochranu přírody.
Jak
žije jednokvítek
Přímé
příčiny vymírání hruštiček musíme patrně hledat v jejich velmi
specifické biologii. Především, existence rostlin je pevně spjata s mykorrhitickými
symbionty, a to už od stadia klíčení semene. Podívejme se, jak vypadá a
jaké má životní cykly jednokvítek velkokvětý (Moneses
uniflora, synonyma Moneses grandiflora,
Pyrola uniflora). Rostliny jsou to nenápadné,
přízemní růžice několika oválných listů má v průměru obvykle
1-5 cm. Listy jsou stejně jako u všech hruštičkovitých přezimující -
proto je například německé jméno hruštičky Wintergrün. Životnost listů
je typicky okolo 3 let. Staré listy jsou doplňovány novými, rašícími v půli
jara. V závislosti na zdravotním stavu populace vyrůstají nové listy
asi na polovině jedinců. Děje se tak podle klimatu lokality a počasí zhruba
v dubnu. Koncem května a v červnu jsou mladé listy už úplně
vyvinuté. V té době jednokvítky také kvetou. Jedince, které se
chystají kvést, lze poznat už rok předem. Ve středu listové růžice se u
nich tvoří asi 3-4 mm velké, bělavé pupeny, odlišné od vegetativního
pupene. Pokud přečkají zimu, vyrůstá z nich bezlistá lodyha, vysoká
nejčastěji 5-7 cm, nesoucí jediný květ. Ten má v průměru asi 1,5
cm, je složený z pěti bílých korunních lístků a je nicí, neboli dolů
ohnutý na způsob deštníku. Ze svrchního semeníku trčí směrem dolů
jedna čnělka. Prašníků je pět, každý má dva růžkovité výrůstky, z nichž
se po dozrání sype pyl. Opylování je zajišťováno blanokřídlým hmyzem,
lákaným květními vůněmi a nektarem. Po několika týdnech kvetení se
lodyha vzpřimuje a pomalu dozrává jedna tobolka. Tu nacházíme, ovšem už
suchou a bez semen, i v následujícím roce. Semena jsou neobvykle lehká.
Podobně jako u čeledi vstavačovitých (Orchidaceae)
váží jen tisíciny miligramu a jejich počet v plodu je několik tisíc.
Jednokvítek je rostlina monokarpická. To znamená, že jedince kvetou jen
jednou za život a poté odumírají. K tomu však dochází až druhý
nebo třetí rok po roce kvetení.
Daleko
zajímavější a zároveň daleko méně jasné je to, co se děje pod zemí.
První pozorování podzemních struktur jednokvítku prováděl a koncem minulého
století zajímavě popsal slavný český botanik Josef Velenovský. Zdánlivě
nezávislé rostliny jsou pod povrchem půdy vzájemně propojeny zvláštním
orgánem. Má
podobu velice jemného, jako síť rozvětveného nezeleného vlákna. Jeho tloušťka
je maximálně půl milimetru. Protože to však není morfologicky a anatomicky
ani kořen, ani oddenek, Velenovský jej roku 1892 pojmenoval prokaulom.
Prokaulom vzniká jako tenoučké vlákno z klíčícího semene, které je
samotné velmi nepatrné, složené jen z několika buněk. Protože je
nezelený, život nově vzniklého prokaulomu je závislý na příjmu organických
látek. Podmínkou přežití je tedy patrně rychlé navázání spolupráce se
specifickými houbami, které prorůstají do buněk prokaulomu a vytvářejí
pro hruštičkovité specifický typ mykorrhizy. Ten trvá po celou dobu života
rostliny. Patrně až po více letech, jakmile se prokaulom plně vyvine,
postupně vyrůstají nadzemní části funkčního a morfologického celku. Ty
jsou však ve srovnání s podzemními částmi rostliny jen poměrně krátkověké.
Komplex
jednokvítek-houba je zřejmě velice citlivý na změny ve svém životním
prostředí. Jednokvítek je stejně jako ostatní hruštičkovité svou
autekologií vázán na kyselé bučiny, bory, horské smrčiny. Dnešní špatný
stav těchto ekosystémů je dobře známý.
Kromě faktorů zjevných, jako jsou třeba kůrovec nebo lesní
management, k němu podstatně přispěly i vlivy viditelné nepřímo. Je
to hlavně dlouhodobé působení imisí. Ty podstatně poničily horské smrčiny,
ušetřeny však nejsou ani zdánlivě nepoškozené ekosystémy. Především přirozeně
kyselé půdy jsou výrazně změněny kyselými dešti. Drastické okyselování
a vymývání živin snáší jen několik odolných, většinou konkurenčně
zdatných a proto expandujících druhů.
Vývoj
dvou populací jednokvítku
Tyto
procesy působí až na úrovni ekosystémů. Ekosystém se však skládá z jednotlivých
populací a změny v četnosti jedinců v populacích skládají komplexní
celek. Pokud se počet jedinců v populaci sníží pod kritickou mez a
populace je zároveň izolována od přísunu nových jedinců zvenčí (v podobě
životaschopných semen, oddenků a podobně), populace vymírá. To se dá
samozřejmě dokumentovat na konkrétních příkladech. Většinou se sledují
málo početné populace ohrožených druhů. Tak jsem i já v několika
posledních letech sledoval osud dvou populací jednokvítku v CHKO Jeseníky.
Jedna z nich se nachází v kulturní smrčině u Chebzí, v nadmořské
výšce asi 500 m, druhá v horské smrčině na Malém Dědu, v asi
1250 m n. m. Na Chebzí jsem na části populace, celkově čítající několik
set jedinců, založil monitorovací plochu o rozměrech 50 krát 50 cm. Podobná
plocha na Malém Dědu zabírá 50 krát 40 cm a zahrnuje celou místní
populaci. Graf 1 ilustruje vývoj počtu jedinců na obou plochách v jednotlivých
letech. Nápadná je velice rychlá dynamika změn. Definitivní vymření
populace na Malém Dědu bylo otázkou jen jednoho roku. Bezprostřední příčinou
bylo zřejmě prosvětlení
smrkového nadrostu (vlivem imisí), následované přílišným rozvojem borůvky,
pod kterou jednokvítek rostl. Ve smrčině na Chebzí bylinné patro naopak
skoro chybí. Přesto i zde je jednokvítek na ústupu. Na monitorovací ploše
zbylo z původních několika desítek jedinců jen několik posledních.
Nové mikropopulace na lokalitě zjevně nevznikají. Pozoruhodný vliv na stavy
populací jednokvítku měly na Chebzí i extrémní výkyvy počasí. Dvě jiné,
dnes již zrušené monitorovací plochy o rozměrech 1 krát 1 m čítaly na jaře
v roce 1992 rovněž několik desítek jedinců. Vzápětí však následovalo
extrémně suché léto a na podzim už na obou plochách nezbylo skoro nic -
viz Graf 2. Patrně tatáž událost měla vliv na stejný osud celé populace
hruštičky zelenokvěté (Pyrola
chlorantha), vyskytující se na Chebzí v sousedním lese.
Záchrana
populací?
Dokumentace
pomalého vymírání populací je značně depresivní disciplínou biologie.
Otázka je, co by se dalo udělat pro záchranu aspoň některých populací. Přesazování
jednokvítku z volné přírody a pěstování v květináčích asi
nepřipadá v úvahu. Naděje na rozmnožení jedinců je vzhledem k extrémně
specifickým nárokům na podmínky prostředí nulová, naopak by to vedlo jen
k ochuzování přírodních populací. Pěstování ze semen in vitro připadá
v úvahu, podobně jako se to daří u orchidejí, které mají podobnou
biologii rozmnožování. Klíčovým problémem je příprava živného roztoku
a posléze vytvoření mykorrhizy, k čemuž je nutná přítomnost houbového
symbionta. Přesto však, pokud by se podařilo vyklíčení semen a vývoj
prokaulomu, uchycení v přírodě je dost těžko představitelné.
Kritickým problémem je přitom ovlivnění genetické struktury populací,
protože podobným postupem by se upřednostnily jen některé genotypy. Totiž
ty, jejichž semena bychom vzali, vypěstovali a vysadili zpět na původní
stanoviště.