Vypadá jako psí zvratky na pařezu. Hlenka nemá mozek, ani oči, přesto se pohybuje a hledá potravu

V lese si jich většina lidí vůbec nevšimne. A když ano, málokoho napadne, že se dívá na něco mimořádného. Na trouchnivém pařezu se objeví žlutá hmota připomínající rozlité míchané vejce, na starém dřevě narostou drobné růžové kuličky, v mechu se leskne tenká slizovitá síť nebo se na spodní straně listu vytvoří miniaturní útvary podobné plodničkám hub. Člověk si řekne, že to bude nějaká houba, plíseň nebo obyčejný rozklad. Jenže právě tady začíná příběh hlenek, organismů, které se našemu běžnému třídění přírody vzpírají víc, než by se na první pohled zdálo.

Hlenky, odborně spojované se skupinami Mycetozoa a Eumycetozoa, dlouho mátly přírodovědce. Vypadají trochu jako houby, žijí často na stejných místech jako houby a také vytvářejí výtrusy. Jenže tím podobnost do velké míry končí. Dnes se hlenky řadí mezi prvokům příbuzné améboidní organismy, nikoli mezi pravé houby. Jejich životní cyklus zahrnuje fáze, v nichž mohou vypadat jako samostatné mikroskopické buňky, pohyblivý slizovitý organismus i útvar vytvářející plodničky s výtrusy. Právě tato proměnlivost je jedním z důvodů, proč hlenky působí tak cize a zároveň tak fascinujícím způsobem.

Starší český název hlenky je vlastně docela výstižný. V mnoha případech opravdu připomínají hlen, sliz nebo měkkou rozlitou hmotu. Vědecky se u pravých slizových hlenek často setkáme s označením Myxomycety nebo Myxogastria. Patří do širšího okruhu organismů označovaných jako Eumycetozoa, kam se obvykle řadí pravé plazmodiální hlenky, buněčné hlenky a protostelidní formy. Není ale důležité zapamatovat si názvy jednotlivých skupin. Důležitější je pochopit, proč jsou tak zvláštní.

Houba roste vláknitým podhoubím, rozkládá organický materiál pomocí enzymů a živiny přijímá rozpuštěné z okolí. Hlenka se v aktivní fázi chová jinak. Pohybuje se, obklopuje potravu a pohlcuje ji. Živí se hlavně bakteriemi, kvasinkami, mikroskopickými řasami a dalšími drobnými organismy. V tom je mnohem blíž amébám než houbám. Nečeká jen pasivně na to, co se jí podaří rozložit. Ona po potravě svým pomalým způsobem pátrá.

A právě tento rozdíl je zásadní. Hlenka není „divná houba“. Je to úplně jiný typ organismu, který se houbě podobá hlavně v jedné části svého života, když vytváří výtrusy.

Nejznámější a nejpůsobivější fáze života mnoha hlenek se nazývá plazmodium. Na první pohled může vypadat jako barevná slizovitá skvrna na dřevě nebo listí. Ve skutečnosti jde o jeden z nejpodivnějších útvarů v přírodě. Plazmodium pravých hlenek je jediná obrovská buňka, která obsahuje mnoho jader. Nemá buněčné přepážky jako běžná mnohobuněčná tkáň. Je to spíš živá, proměnlivá hmota, uvnitř níž neustále proudí cytoplazma. Pravé plazmodiální hlenky nemají v této fázi pevnou buněčnou stěnu a potravu přijímají fagocytózou, tedy pohlcováním částic a mikroorganismů.

To je těžké si představit. Jsme zvyklí, že buňka je něco mikroskopického. Něco, co bez přístroje neuvidíme. Hlenka ale může vytvořit buňku velkou několik centimetrů, někdy i víc. Uvnitř této jediné buňky probíhá koordinovaný pohyb. Cytoplazma se rytmicky přelévá sem a tam, jako by organismus dýchal nebo pulzoval. Díky tomu se celá hlenka pomalu posouvá po podkladu.

Není to rychlý pohyb. Člověk ho většinou neuvidí v přímém okamžiku, podobně jako nevidí růst rostliny. Když se ale vrátí po několika hodinách, hlenka může být jinde. Mohla obejít překážku, najít vlhčí místo nebo se rozrůst směrem k potravě.

Život hlenky nezačíná velkou barevnou skvrnou. Začíná výtrusem. Ten se může šířit větrem, vodou nebo na tělech drobných živočichů. Když se dostane na vhodné místo, kde je dost vlhko a potravy, vyklíčí z něj drobná pohyblivá buňka. Ta může mít podobu améby, která se plazí po povrchu a živí se bakteriemi. Za určitých podmínek se mohou objevovat i bičíkaté formy schopné pohybu ve vodním filmu.

Tyto mikroskopické buňky se množí dělením. Pokud se setkají dvě vhodné pohlavní formy, mohou splynout. Tím začne cesta k vytvoření plazmodia. Z malé buňky se postupně stane mnohojaderná hmota, která se rozlévá po podkladu a hledá potravu. Když je dobře, roste. Když je sucho, chladno nebo začne potrava chybět, musí změnit strategii.

A tehdy přichází fáze, která hlenky kdysi přiblížila houbám. Plazmodium se přestane plazit a začne vytvářet plodničky. Ty mohou být drobné, sotva viditelné, ale pod lupou často překvapivě krásné. Někdy vypadají jako miniaturní paličky, jindy jako kuličky na stopkách, polštářky, síťky nebo jemné keříčkovité útvary. V nich dozrávají nové výtrusy. Jakmile se uvolní, celý cyklus může začít znovu.

Na jednom organismu tak vidíme něco, co působí skoro jako střídání několika různých bytostí. Nejprve mikroskopická améba. Potom plazivá slizovitá hmota. Nakonec drobná „plodnice“, kterou by laik snadno považoval za houbu.

Hlenky nejsou v lese jen kuriozitou pro biology. Mají své místo v ekosystému. Pohybují se ve světě, který je pro nás většinou neviditelný - ve filmu vlhkosti na tlejícím listí, na povrchu mrtvého dřeva, mezi částicemi půdy, v mechu a pod kůrou. Tam všude žije obrovské množství bakterií a dalších mikroorganismů. A právě ty tvoří hlavní potravu hlenek.

Tím, že hlenky tyto mikroorganismy požírají, ovlivňují mikroskopický život v půdě a na rozkládajícím se materiálu. Nejsou hlavními rozkladači dřeva v tom smyslu jako houby, ale jsou součástí složité sítě vztahů, která rozhoduje o tom, jak se mrtvá organická hmota vrací zpět do koloběhu živin.

Lidé si často všimnou až nápadné žluté nebo oranžové hmoty, která jim připadá odpudivá. Ve skutečnosti se dívají na tvora, který v lesním mikrosvětě funguje jako pastýř, lovec i uklízeč zároveň.

Nejslavnější hlenkou světa je patrně Physarum polycephalum. Právě na ní se ukázalo, že hlenky nejsou zajímavé jen svým vzhledem, ale také chováním. Tento organismus nemá nervovou soustavu. Nemá mozek, ganglia ani smyslové orgány v živočišném smyslu. Přesto dokáže reagovat na prostředí, vyhýbat se nepříznivým podmínkám a vytvářet překvapivě efektivní sítě mezi zdroji potravy.

Nejznámější je pokus, při kterém vědci rozmístili zdroje potravy tak, aby odpovídaly poloze měst v okolí Tokia. Hlenka se nejprve rozrostla do okolí, ale postupně zredukovala přebytečná ramena a ponechala si síť propojení, která nápadně připomínala skutečnou železniční síť tokijské oblasti. Nešlo o to, že by hlenka „znala“ Tokio. Jen svým růstem, posilováním výhodných spojů a opouštěním nevýhodných vytvořila strukturu, která byla robustní a úsporná. Experiment se stal známým příkladem toho, že složité řešení nemusí vznikat z vědomého plánování, ale i z jednoduchých pravidel opakovaných v živém systému.

Nejsou „chytré“ jako člověk nebo zvíře. Ale ukazují, jak málo stačí k tomu, aby se v přírodě objevilo chování připomínající rozhodování.

Ještě odvážnější otázku otevřely pokusy s učením. U Physarum polycephalum vědci popsali schopnost habituace, tedy jednoduché formy učení, kdy organismus postupně přestane reagovat na podnět, který se ukáže jako neškodný. V pokusech se hlenky učily překonávat nepříjemné, ale neškodné látky, jako je například kofein nebo chinin. Zpočátku se jim vyhýbaly nebo je překonávaly pomalu, později však reagovaly méně odmítavě. Studie z roku 2016 mluví přímo o habituaci u organismu bez nervové soustavy.

Další výzkumy se zabývaly tím, jak si hlenky mohou uchovávat informace o prostředí. U Physarum se mluví také o „vnější paměti“ - organismus při pohybu zanechává slizové stopy a podle nich se může vyhýbat místům, která už prozkoumal. Není to paměť v lidském smyslu, ale funkčně to pomáhá řešit podobný problém - neplýtvat energií na opakované prohledávání téhož prostoru.

Hlenka nemyslí, nepřemýšlí, neplánuje a nemá vědomí v lidském smyslu. Ale její tělo dokáže nést informaci. Dokáže měnit chování podle předchozí zkušenosti. A to stačí, aby se biologové museli znovu ptát, co všechno vlastně znamená slovo „učení“.

Z dálky mohou hlenky působit nevzhledně. Jenže pod lupou nebo makroobjektivem se z nich stávají drobné šperky. Mnohé plodničky měří jen několik milimetrů, ale mají nečekaně složitou stavbu. Některé jsou červené, jiné žluté, hnědé, bílé, kovově lesklé nebo téměř průsvitné. Vypadají jako miniaturní lampičky, korálky, paličky nebo křehké květy.

Známým příkladem je vlčí mléko, Lycogala epidendrum, které tvoří růžové až načervenalé kulovité útvary na trouchnivém dřevě. Když jsou mladé, po porušení z nich vytéká růžová tekutina, což dalo vzniknout lidovému názvu. Jiným nápadným druhem je Fuligo septica, často přezdívaná kvůli vzhledu „psí zvratky“ nebo podobnými nepříliš lichotivými jmény. Vypadá jako žlutá pěnovitá hmota rozlitá po mulči, dřevě nebo listí. Přesto i tento zdánlivě odpudivý útvar patří k pozoruhodným projevům života.

Hlenky tak člověka učí ještě jednu věc - krása v přírodě často závisí na měřítku. Co je z dálky sliz, může být zblízka architektura.

Hlenky mají rády vlhko, stín a rozkládající se organickou hmotu. Nejčastěji se objevují na mrtvém dřevě, pařezech, spadaných větvích, vrstvě listí, staré kůře, mechu nebo kompostu. Po dešti a v období vyšší vlhkosti bývají mnohem nápadnější. V suchu se jejich aktivita omezuje a některé formy mohou přejít do klidového stadia.

V české přírodě nejsou hlenky žádnou exotikou. Jen jsou většinou malé a nenápadné. Člověk, který se naučí dívat, je může najít i tam, kde by dřív viděl jen starý pařez. Stačí obrátit trouchnivějící kousek dřeva, podívat se na vlhkou spodní stranu kůry nebo si všimnout barevných drobných útvarů na listí.

Pro určování druhů už však často nestačí oko. Mnoho hlenek se spolehlivě určuje podle mikroskopických znaků, zejména výtrusů a jemných struktur plodniček. Proto je jejich studium zvláštní disciplínou na pomezí terénní přírodovědy, mikroskopie a trpělivého sběratelství.

Zájem o hlenky dnes není jen sběratelský nebo taxonomický. Vědci je studují jako modely samoorganizace. To znamená, že se na nich dá pozorovat, jak z jednoduchých lokálních pravidel vzniká složité chování celku. Hlenka nemusí mít centrální plán. Každá část jejího těla reaguje na chemické, fyzikální a prostorové podněty. Výsledkem může být síť, která se přizpůsobuje prostředí a propojuje zdroje potravy velmi účinným způsobem.

Právě proto hlenky zaujaly matematiky, informatiky, urbanisty i odborníky na optimalizaci sítí. Jejich růst se dá využívat jako inspirace pro modelování dopravních tras, distribučních sítí nebo jiných systémů, kde je potřeba spojit více bodů úsporně, ale zároveň odolně. Výzkumy na Physarum polycephalum se objevují i v souvislosti s takzvaným nekonvenčním počítáním, tedy hledáním způsobů, jak mohou fyzikální nebo biologické systémy řešit úlohy jinak než klasický počítač.

Na první pohled to zní skoro komicky - člověk, který staví superpočítače, se učí od žlutého slizu na misce s agarem. Jenže příroda měla na podobné experimenty miliardy let. A evoluce často dochází k řešením, která možná nejsou elegantní na pohled, ale fungují.

Hlenky stojí na zvláštní hranici. Nejsou houbami, i když je připomínají. Nejsou zvířaty, i když se pohybují a pohlcují potravu. Nejsou rostlinami, i když vyrůstají ze dřeva a listí jako nějaký podivný porost. Jsou samy sebou - starou, úspěšnou a nečekaně vynalézavou větví eukaryotického života.

Zpochybňují ostré hranice, na které jsme zvyklí. Ukazují, že život nemusí být složitý navenek, aby byl složitý uvnitř. Že organismus nemusí mít oči, mozek a končetiny, aby se orientoval v prostoru. A že i jediná buňka může být světem sama pro sebe.

Článek byl sepsán na základě informací z následujících zdrojů:

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10770251

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7935053

https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2023.1249165/full

https://www.tum.de/en/news-and-events/all-news/press-releases/details/translate-to-en-ein-gedaechtnis-ohne-gehirn

https://www.cnrs.fr/en/press/slime-mould-absorbs-substances-memorise-them

https://www.ds.mpg.de/3712049/210222_pnas_alim

https://www.researchgate.net/publication/349703774_Physarum_Polycephalum_Intelligent_Foraging_Behaviour_and_Applications_--_Short_Review

https://en.wikipedia.org/wiki/Slime_mold