Triumf semen

Semenné rostliny jsou vítězi rostlinného světa. Tvoří naprostou většinu naší flóry, přestože jiné skupiny – například rostliny rozmnožující se výtrusy – jsou na Zemi o miliony let déle. A právě semenné rostliny zásadně ovlivňují náš každodenní život.

Představte si obyčejné ráno. Probouzíte se v bavlněném povlečení. Bavlna je měkké, nadýchané vlákno, které obklopuje semena bavlníku. Vaše mýdlo, šampon i zubní pasta obsahují oleje pocházející ze semenných rostlin – například z oliv nebo máty. Káva je připravena ze semen kávovníku a vaše granola… chápete.

Zajímavé je, že semenné rostliny vděčí za svůj úspěch a rozšíření něčemu velmi nenápadnému: svým semenům. Následující kapitoly vám o nich prozradí vše podstatné. Dozvíte se také, jak si z nás stromy udělaly své pomocníky, proč je velikost semene tak zásadní a co víme o jedněch z nejstarších organismů na Zemi.

Svět je plný neuvěřitelné rozmanitosti rostlin, které vyrůstají z malého semene – a samy pak vytvářejí další semena. Stačí porovnat vlašský ořech a arašíd, abyste viděli, jak rozdílná semena mohou být. Přesto se všechna semena, navzdory svému vzhledu, skládají ze tří základních částí: embrya, zásobní výživné tkáně a obalu.

Pro lepší představu si můžeme embryo semene představit jako miminko, výživnou tkáň kolem něj jako jeho oběd a obal jako ochrannou skořápku. Skutečné rozdíly mezi semeny se začnou projevovat ve chvíli, kdy nastane čas klíčení.

Klíčení je fáze, která začíná okamžikem, kdy semeno poprvé přijme vodu, a končí vyklubením prvního kořínku. Tento proces se však může lišit podle druhu. U mnoha semen probíhá tak, že se obal otevře, „miminko“ postupně spotřebuje svůj oběd, vyžene kořínky a prorazí směrem vzhůru k povrchu.

U jiných semen ale může „miminko“ svůj oběd sníst ještě předtím, než se obal otevře. V takovém případě využije energii z výživné tkáně k vytvoření děložních lístků (kotyledonů), které udrží mladou rostlinu při životě v obtížných časech, kdy je nedostatek slunce a vody.

A pokud jste někdy jedli arašíd nebo vlašský ořech, víte, jak děložní lístky vypadají a chutnají. Když rozlousknete skořápku arašídu a odstraníte tenkou slupku kolem semene, uvidíte, že arašíd tvoří dvě zřetelně oddělené poloviny – to jsou právě děložní lístky.

Bez ohledu na veškerou rozmanitost ale platí, že semena potřebují ke klíčení vodu. Různé druhy ji nasávají v různých fázích klíčení, ale každé semeno je „navrženo“ tak, aby nejprve vytvořilo kořeny – a tento zásadní krok se bez vody neobejde. Pokud semeno vodu přijmout nedokáže, zůstane v klidovém stavu.

Věděli jste, že většina našeho uhlí pochází z jediného geologického období v dějinách Země? Říká se mu karbonské období. Začalo přibližně před 359 miliony let a trvalo zhruba 60 milionů let.

Odborníci se dlouho domnívali, že klima na Zemi bylo v té době teplé a deštivé, což vytvářelo rozsáhlé bažiny. V nich dominovaly rostliny rozmnožující se výtrusy, kterým takové podmínky velmi svědčily. Podle této teorie se rostliny se semeny objevily až později, když se klima začalo vysušovat – tedy v následujícím permu.

Novější výzkumy však ukazují, že v karbonu byla bažinatá jen menší část krajiny. Rostliny se semeny mohly dobře prosperovat na vyvýšených místech – na kopcích a rozsáhlých, sušších náhorních plošinách. Protože tato vyšší stanoviště poskytovala pro semenné rostliny výborné podmínky, byly v ideální pozici, aby s nástupem permu rychle „převzaly“ kontrolu a začaly dominovat i v nížinách.

Stále to ale neodpovídá na otázku: odkud se semenné rostliny vlastně vzaly? V raných fázích karbonského období se některé rostliny vyvinuly tak, že začaly vytvářet semena – účinnější způsob rozmnožování.

U rostlin, které se rozmnožují výtrusy, musí proběhnout dvě fáze. Nejprve se uvolní asexuální výtrusy nesoucí genetickou informaci mateřské rostliny. Každá výtrus pak musí vytvořit samčí a samičí pohlavní buňky – spermii a vajíčko –, které se musí spojit, aby mohla vyrůst nová rostlina. A tato fáze je možná jen tehdy, když je v okolí dostatek vody, aby se spermie mohla k vajíčku dostat.

Suchá stanoviště proto neposkytovala pro výtrusné rostliny dobré podmínky – a rostliny se začaly vyvíjet jiným směrem. Spermie se proměnily v pyl, který mohl být přenášen větrem místo vody. Objevily se také rostliny, například mechy, které už nebyly čistě asexuální: samičí rostliny si dokázaly uchovat vlastní oplozená vajíčka.

Nakonec se u rostlin vyvinul tvrdý obal, který vajíčko chránil – a semeno bylo na světě.