Článek
Nezávislá skupina vědkyň a vědců z českých i zahraničních výzkumných institucí odpovídá na vaše dotazy. Některé odpovědi pak sdílí i na sociálních sítích Facebook, Instagram, Threads, Bluesky a zde na Médiu.
Dotaz
Probíhá fotosyntéza u jehličnanů stejně jako u listnáčů? A to zvládnou v zimě vytvořit tolik kyslíku i za všechny listnaté stromy, že jeho hladina ve vzduchu nepoklesne? Potřebujeme tedy vůbec listnáče?
Minutová odpověď
- Fotosyntéza jehličnatých a opadavých druhů dřevin je rozdílná. Ani u stálezelených jehličnatých druhů však neprobíhá v zimě neustále.
- Podíl jehličnatých dřevin na celkové tvorbě kyslíku je relativně nízký. Hlavními současnými přírodními zdroji kyslíku na Zemi jsou mořské mikroorganismy a tropické stálezelené lesy.
- Množství kyslíku v atmosféře kolísá v průběhu dne i roku velmi nepatrně.
- Listnaté dřeviny tvoří základ ekosystému lesa mírného pásu. Pro jeho současnou podobu a funkci jsou nenahraditelné.
Odpověď
Fotosyntéza je složitý děj, při němž dochází k přeměně slunečního záření, oxidu uhličitého a vody na cukry a volný kyslík. U přezimujících stálezelených rostlin a opadavých druhů se liší.
Jehličnany se chrání před zimou
Kromě rozdílů ve sloučeninách (zejména bílkovinách) účastnících se procesu fotosyntézy [1] se u jehličnatých dřevin vyvinuly ochranné mechanismy, které umožňují zachovat zelené části rostliny (jehlicovité listy) i v zimním období [2]. Tyto ochranné mechanismy je chrání před poškozením pletiv ledovými krystaly a před působením nadbytečného slunečního záření [3].
Přesto však nejsou zárukou, že bude moct stálezelená rostlina v celém zimním období fotosyntetizovat. Například omezená doba denního světla, sněhová pokrývka nebo nízká teplota jsou limitující. Pravděpodobně žádná stálezelená rostlina není schopná fotosyntézy při teplotách pod bodem mrazu [4].
Velké plochy stálezelených přezimujících dřevin jsou charakteristické pro oblasti tajgy. V zeměpisných šířkách, kde se tajga vyskytuje, je navíc v zimním období pouze malý podíl denního světla (krátké zimní dny a dlouhé noci), kdy může v příhodných podmínkách fotosyntéza probíhat.
Kdo vyrábí kyslík?
Volný kyslík v atmosféře tvoří přibližně 21 % objemu vzduchu. Jeho hlavním přirozeným zdrojem je fotosyntéza suchozemských zelených rostlin a mořského fytoplanktonu. Podle různých zdrojů jsou právě mořské mikroorganismy zdrojem 45–75 % celkového objemu atmosférického kyslíku na Zemi [5]. Ze suchozemských ekosystémů tvoří nejvíce kyslíku tropické lesy.
Koncentrace kyslíku v atmosféře na Zemi kolísá v průběhu dne i roku velmi nepatrně (v porovnání se změnami v časovém měřítku geologických epoch [6]). Změny jsou způsobeny rozložením fotosyntézy v průběhu roku a lidskou činností [7].
Koncentrace kyslíku klesá
Vlivem spalování fosilních paliv však koncentrace kyslíku v atmosféře Země v posledních desetiletích znatelně klesá (detailnější vysvětlení a graf ve zdroji [8]).
Listnaté dřeviny jsou nedílnou a klíčovou součástí opadavých lesů mírného pásu. Jsou základem provázaného společenství dalších rostlin a živočichů. Jejich opadavost je přizpůsobením se na klimatické podmínky v místech jejich výskytu. Pro současnou podobu a ekologickou funkci lesů mírného pásma jsou opadavé dřeviny nenahraditelné.
Pro Zeptej se vědce odpovídala Jana
Mgr. Jana Procházková, Ústav botaniky a zoologie, Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity
Odbornou revizi poskytl RNDr. Jan Konečný, Katedra experimentální biologie rostlin PřF UK
Odpověď editovali Luděk Vašta a Ing. Kristýna Kantnerová, Dr. sc. ETH Zürich, Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha
Zdroje
[1] https://doi.org/10.1111/nph.13947
[2] https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.54.072402.115741
[3] https://doi.org/10.1641/0006-3568(2004)054[0041:PSOOE]2.0.CO;2
[4] https://doi.org/10.1055/s-2002-35434
[5] https://eos.org/research-spotlights/worlds-biggest-oxygen-producers-living-in-swirling-ocean-waters
[6] https://doi.org/10.1017/S0016756800333660
[7] https://bluemoon.ucsd.edu/publications/ralph/34_PhDthesis.pdf
Další čtení prověřené autorem
https://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis
https://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen
Anketa
Zeptej se vědce
Projekt Zeptej se vědce propojuje vědeckou a nevědeckou veřejnost. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na webu nebo sociálních sítích Facebook, Twitter, Instagram či Bluesky. Líbí se vám naše příspěvky? Budeme rádi, když podpoříte naši činnost: darujme.cz/projekt/1209422
