C4 Rostliny. Jak a proč vznikly a jak fungují

Fotosyntéza není jednoduchý proces...
Pojem fotosyntéza vyvolává u mnoha lidí představu procesu, ve kterém vzniká kyslík. Přestože typů fotosyntézy je mnoho, ta oxygenní je dnes na Zemi nejrozšířenější a pro naši existenci zcela zásadní. Rostliny při fotosyntéze pohlcují světlo (přesněji záření v rozsahu vlnových délek asi 400–700 nm) a s pomocí jeho energie zabudovávají anorganický oxid uhličitý (CO2) do organických složek svého těla. Fotosyntéza rostlin je složitý a několikastupňový proces. Zaměřme se pouze na části souvi­sející s příjmem oxidu uhličitého, které nejvíce odrážejí právě odlišnosti rostlin C4.
Současná představa vývoje syndromu C4 se opírá zejména o pozorování druhů, jež vykročily směrem k břehům C4, kterých ovšem ještě nedosáhly (např. rod Flaveria z čeledi hvězdnicovitých).

Jak je to se stářím rostlin?
Výzkum DNA ukázal, že rostliny C4 vznikly vícekrát nezávisle. Čím je věda „dál“, tím soudobějšími rostliny C4 shledává. Pro srovnání, nejstarší fosilie se zachovanou věnčitou anatomií (znak současných trav C4) je stará 12,5 milionu let. Od této doby můžeme jejich existenci snad považovat za prokázanou.
Dvouděložné druhy C4 jsou však pravděpodobně ještě mladší a zdá se, že vznikají dodnes. Počet dnes známých druhů C4 se blíží 10 000. Více než polovinu z nich tvoří trávy (lipnicovité – Poaceae).

Článek publikujeme se souhlasem časopisu Vesmír 1/2012.