Největší masožravá rostlina Brazílie
Sem vložte podnadpis

Prolog

Bublinatky (Utricularia) jsou velmi zvláštní masožravé rostliny, které vůbec nemají žádné kořeny a rostou ve vodě, tropické druhy také v mokřadech a ty nejkrásnější spolu s orchidejemi v mechu na stromech. Lapají velké množství té nejdrobnější kořisti, ať již je to živočišstvo vodní (plankton), anebo půdní (edafon). Některé druhy bublinatek mají přitom oddenky nebo lodyhy dlouhé až několik metrů, jsou to tedy relativně velké masožravé rostliny. Pomysleme na analogii, kdy také největší kytovci se živí myriádami drobných planktonních živočichů, a ne velkou kořistí. Lovecká strategie bublinatek je osvědčená, neboť jinak by nešlo o druhově vůbec nejbohatší rod ze všech masožravých rostlin (kolem 250 druhů).

Ke své obživě jsou vybaveny bezpočtem měchýřků nestejné velikosti, ale vždy maličkých, měřících zpravidla jen zlomek milimetru, vzácněji, jen u určitých druhů, několik milimetrů až skoro centimetr. Vznikly přeměnou listů, anebo snad jen jejich úkrojků. Tyto měchýřky, zpravidla zploštělé, bubínkovité, jsou nejsložitěji a nejdokonaleji vyvinutými pastmi. Mají pružné stěny a vodotěsnou pohyblivou záklopku v hrdle, skrz nějž nasávají kořist z okolního vodního prostředí, jakmile se přiblíží a dotkne se dráždivých chlupů na této záklopce. Děje se tak díky předem připravenému vnitřnímu podtlaku, vznikajícímu vyčerpáváním vody ven z měchýřku. Záklopka, přirostlá jakýmsi pantem, se při akci v mžiku otvírá dovnitř, a potom se vrací a hrdlo za kořistí zase těsně uzavírá. Následuje vyloučení trávicích enzymů do měchýřku, a nakonec absorpce produktů trávení.

Kromě výživy živočišné bublinatky také získávají energii ze slunce, pomocí zeleně listové. Fotosyntetická asimilace probíhá v listech, kterým zůstala normální podoba. Bublinatky, protože se vyskytují v nejrůznějších prostředích, ovšem vypadají velmi rozličně, jenom květy, pyskaté a ostruhaté, se u všech podobají známým lnicím (Linaria). Botanici takovým květům říkají "šklebivé".

Velká brazilská bublinatka, rozpoznaná jako nový druh. Oddenky, nesoucí větve s mnoha lapacími orgány, byly omytím zbaveny půdy. Skoro neuvěřitelný příběh celého nikým nečekaného objevu je sepsán ve formě následující povídky.

Makrofotografie členité podzemní větve na oddenku téže bublinatky, s dobře patrnými lapacími měchýřky.

Dějství první: Vodopád mrtvého muže


Bublinatka ledvinovitá (Utricularia reniformis), jejíž listy vyrůstají z oddenku ukrytého v mechu na Pico do Itapeva v pohoří  Serra da Mantiqueira. Dal se předpokládat její nález i v Serra dos Orgaos.

Šklebivé květy bublinatky ledvinovité,  fotografované v přírodě.

Brazílie! Pokladnice botanických vzácností, pro přírodovědce zpravidla nedostupná země snů. Na neprobádaném jihu je Serra dos Orgãos čili "Pohoří varhan",  kde rostou určité vzácné masožravé rostliny vyskytující se v symbióze s velkými růžicovitými rostlinami rodu Vriesea.  Naděje spatřit tyto bublinatky se naskýtá jedině vysoko na skalistých úbočích, kde vlivem ekologických podmínek slábne konkurence tropických mlžných lesů. Dobrý důvod obout pevné, skoro vodotěsné terénní boty se speciální podrážkou vhodnou na kluzké mokvavé skály, navléci volný nepromokavý, a přitom prodyšný oděv a opustit s malou zásobou potravy bláznivou a hlučnou civilizaci Rio de Janeira.

Cestou tam je z oken dálkového autobusu vidět srázy pohoří, rýhované shora dolů vlivem prehistorického tropického zvětrávání. Gigantické přírodní varhany. Nejvyšší vrchol zvaný Pedra do Sino čili "Zvonový kámen" (2263 m) byl naším cílem. Provázen mladšími asistenty Jaroslavem a Václavem, chtěl jsem divokým terénem vystoupit až nad 2000 m n. m., kde jsem tušil příležitost k prozkoumání dosud nejasně charakterizovaného druhu bublinatka ledvinovitá (Utricularia reniformis).  Nechť si nikdo nepředstavuje nějakou nicotnou rostlinku! Její oddenky se pod zemí rozlézají na metry daleko! Kvete jako překrásná orchidej. Monograf rodu, anglický profesor P. Taylor, o ní píše: "Usually terrestrial in wet grassland or among wet rocks but sometimes, apparently only in the northern part of its range, in the water-filled leaf axils of Bromeliaceae, between 75  and 1900 m alt. in the south, and 2500 m alt. in the northern part of its range. Utricularia reniformis shows a wide variation in size, the smaller plants occuring mostly in the southern part of its range and the large in the north. The largest are probably those growing in Bromeliaceae leaf axils, presumably under the most humid conditions."

 

Dopravními prostředky se lze dostat až do nejvýše položeného brazilského města Terésopolis, kde začíná národní přírodní park se starými indiánskými stezkami, udržovanými dodnes. Naše stezka se pokládá za nejobtížnější, ke konci je, jak se uvádí, vhodná jen pro horolezce. Dne 6. prosince roku 2000 jsme vystoupili až do výšky zhruba 1800 m n. m., kde je nutno překonat hladkou skalní římsu, smáčenou vodopádem jakéhosi přítoku dravé říčky Rio Paquequer.  Moji asistenti přirozeně umdlévali úměrně námaze, kdežto já měl nevyzpytatelné potíže horšího rázu. Síly mne sice neopouštěly, ale určité problémy s rovnováhou, pociťované toho dne již od počátku výstupu, přešly do stadia podobného silné opilosti. Tehdy, před tím vodopádem, kde dolů padal nejméně půlkilometrový svislý žulový sráz, jsem musel vzdát své úsilí, nemohl jsem překonat své možnosti. Tu skalní římsu jsem neměl šanci v popsaném stavu přeplazit ani po břiše. Neznámá příčina potíží mne strašila, mohla to být i lehká mozková mrtvice, anebo vážná porucha krevního tlaku. Potřeboval jsem se z toho místa dostat několikahodinovým pochodem cestou necestou zpět dolů. Pro případ, že by se mi to nepodařilo, nazval jsem to místo "Vodopádem mrtvého muže".  Klopýtal jsem a vrávoral po balvanité stezce, kterou vytrvalý liják proměnil víceméně v potok. Pomýšlel jsem smutně na to, že se sem již určitě nikdy nevrátím. Absolvoval jsem dlouhý sestup, zpáteční cestu autobusem dálkové i místní dopravy, a nakonec jsem jako mátoha dovrávoral do našeho hotelu Flórida na Rua Ferreira Viana v luxusní čtvrti Flamingo v Rio de Janeiru. Klesl jsem zničen na lůžko a asistent Jaroslav hledal ve vynikajícím knižním průvodci "Lonely Planet" něco o zdravotních problémech v tropech. Celý odstavec tam barvitě popisoval poměrně přesně můj stav, jako typický příznak dehydratace organismu! Žádná nemoc, žádný úraz, pouze mně, zrozenému ve znamení Vodnáře, chyběl můj živel. Ještě den jsem tedy zůstal v klidu v hotelu, a při tom jsem metodicky v odměřených dávkách postupně vypil 6 litrů čisté vody a snědl ještě půl litru polévky. Dne 8. prosince jsem opět stanul před "Vodopádem mrtvého muže", tentokrát v lepší kondici a plný energie. Překonal jsem jej snadno, octnul se v botanickém ráji, a nechával tudíž i svého zdatného asistenta Jaroslava v závěsu.  Dolů jsme se dostali až za temné tropické noci. Ne proto, že bychom tak nadmíru obtížně sestupovali. To proto, že jsem opravdu našel vytouženou rostlinu a dlouho zkoumal detaily jejího života. Později jsem měl odhalit, že vůbec nejde o domnělou bublinatku ledvinovitou, ale o listem a květem podobný, úplně nerozpoznaný druh s podstatně a velmi zřetelně jinými vlastnostmi. To bylo přehlédnuto i samotným Taylorem a stalo se tak v důsledku všeobecné tendence botaniků hledět při rozlišování druhů hlavně na květy. Ty se ovšem u velkých jihobrazilských bublinatek různí pramálo. Popsal jsem nerozpoznaný druh po letech zkoumání. Sotva někdo vytuší, jak "hořkou pilulku" musel jejich autor spolknout, když se musel vzdát tam, u "Vodopádu mrtvého muže". Leckdo si dokonce asi myslí, že botanika je v podstatě obor pro zjemnělé povahy. No budiž! Já vím své.

Serra dos Orgaos. Každodenní oblačnost táhnoucí od nedalého Atlantiku přináší srážky, příznivé pro mokřadní masožravé bublinatky, ale jinak působící hrozivě.

Nejvyšší hora se zve Pedra do Sino. Na úbočí má tropický mlžný les, výše subalpinskou křovitou vegetaci, nahoře pak alpinský stupeň. V obou horních stupních roste nově popsaná bublinatka.

"Vodopád mrtvého muže". Pod úzkou hladkou žulovou římsou částečně viditelnou v popředí začíná smrtonosný sráz, hrozící cestovateli při ztrátě rovnováhy pádem do hlubin.

Subalpinská křovitá vegetace na úbočí Pedra do Sino, dosažená až za "Vodopádem mrtvého muže". Chrakteristické jsou velké růžice druhu Vriesea atra z čeledi bromeliovité.

V některých růžicích Vriesea atra se v zadržené vodě mezi listy podařilo vyklíčit velké masožravé bublinatce nového druhu (zakulacené tmavší listy), a ta se odtud potom šíří dlouhými, někalikametrovými oddenky s lapacími měchýřky.

Odlomil jsem zestárlou, již odumírající růžici Vriesea atra a spatřil jsem oddenky, jež kroužily v vodě zadržované mezi bázemi listů i prorážely štěrbinami ven, do okolního zamokřeného humusu.  

V růžici této bromeliovité rostliny byly nejen tlusté oddenky, ale i jejich tenká bohatě větvená ramena s množstvím maličkých lapacích měchýřků.

Čepel listu výše uvedené bublinatky fotografovaná přímo na nalezišti. Její rozměry 17,5 x 13,5 cm jsou mnohem větší, a také tužší než největší známý list skutečné Utricularia reniformis (10,5 x 8,5 cm). Již to budilo podezření, že s určením druhu něco není v pořádku.

V podmínkách připravených v botanické zahradě se vyvinuly listy ještě větší. Tento preparát je uložen v herbáři katedry botaniky Přírodovědecké fakulty University Karlovy.

Dějství druhé: Věda vstupuje do hry


Semena bublinatky ledvinovité pod mikroskopem ve světle procházejícím (nahoře) a na makrofotografii ve světle dopadajícím (dole). Taková drobná ježatá semena mívají rostliny chycující se v mechu (bryofyty).

Semena nově popsané bublinatky z Pedra do Sino pod mikroskopem (nahoře) a na makrofotografii (dole). Na rozdíl od předešlého druhu mají na osemení jen hrbolky a prosvítá z nich značně vyvinuté a již zelené embryo.  Klíčí ve vodě.

 

Vývin rostliny začíná výsevem a každý pěstitel si všímá vzhledu semen. Usuzuje, zda budou klíčit pod tenkým příkrovem půdy, anebo na půdním povrchu. Zobrazená semena se liší osemením, jenou ježatým a podruhé jen hrbolatým, ale obojí patří rostlinám z mokřadů. Byla proto vyseta do nadbytku vody, do baněk umístěných ve skleníku na světle. První z nich (semena bublinatky ledvinovité) se vznášela ve vodě již 13 dní a nic se nedělo, avšak semena bublinatky z Pedra do Sino začala ihned přijímat vodu, embryo protrhlo osemení a nastalo rapidní klíčení. Znázorňuje to následující reportáž:  

Rapidní klíčení bublinatky z Pedra do Sino ve vodě. Rostlinka vzniká za pouhý den po dopadu semene do vody. Tento děj probíhá v cisternách v růžicíczh hostitelských , v nichž, jak víme, byla dospělá bublinatka v přírodě pozorována.


Prozatím opusťme tuto bublinatku a zabývejme se otázkou, proč zaručená, spolehlivě určená bublinatka ledvinovitá za týchž podmínek nevyklíčila. Byla snad semena neklíčivá? Ukázalo se, že nikoli, jen voda nebyla pro ně vyhovujícím prostředím. Po 13 dnech byla semena vylovena a umístěna na povrch sice mokrého, ale pevného substrátu v květníku. Pak hromadně vyklíčila již za pouhé 2 dny! To byl rozhodující poznatek svědčící o rozdílných genetických vlohách. Úplnou jistotu, že pod jménem bublinatka ledvinovitá (Utricularia reniformis) se v jihovýchodní Brazílii skrývají ve skutečnosti dva dosud nerozlišené druhy, jsem měl po porovnání semenáčků: 

Semenáčky skutečné bublinatky ledvinovité (vlevo) klíčí jedním listem, pak tvoří  maličký bílý oddenek a první lapací měchýřek. Nejsou způsobilé  k plování, ale dobře by se uchytily v mechu.  

Semenáčky bublinatky z Pedra do Sino (vpravo)  klíčí v plovák z 8 děloh. Až později z něj raší první list s ledvinovitou čepelí a lapací měchýřek. Ani tehdy se ještě netvoří oddenek.


Poněkud již vyvinuté rostliny obou druhů byly vysazeny do květníků s humózním rašelinovým substrátem. V něm rozprostřely mnoho specializovaných ramen oddenků s pastmi, lapacími měchýřky. Usoudil jsem, že vzhledem ke zjevně rozdílné životní strategii a životu v poněkud rozdílných prostředích by se mohlo lišit i spektrum jejich přirozené potravy, složené z mikroskopicky malých půdních živočichů. Měchýřky různých druhů bublinatek se, pravděpodobně právě kvůli potravní specializaci, liší  výčnělky a anténami před ústím. Odebíral jsem, tedy z půdy měchýřky obou zkoumaných bublinatek a pokaždé jsem spatřil stejný rozdíl: Skutečná bublinatka ledvinovitá má dva dlouhé výčnělky ohnuté před hrdlo a sahající až přes stopku, jíž je měchýřek přirostlý k oddenku. Bublinatka z Pedra do Sino má naproti tomu dvě nápadně krátké anténky, nesahající před hrlo, natož pak ke stopce! Vypadají jako růžky, a proto jsem nově rozpoznaný druh pojmenoval bublinatka růžkatá (Utricularia cornigera).

Půdní past bublinatky ledvinovité (Utricularia reniformis) pod mikroskopem.

Půdní past bublinatky růžkaté (Utricularia cornigera) pod mikroskopem.

Dějství třetí: Znovu do Brazílie!


Tak se vysvětlilo, proč se profesor Taylor, dosud největší znalec rodu Utricularia, vyjádřil o životním způsobu bublinatky ledvinovité tak vágně (viz citát v dějství prvním). V národním parku Itatiaia i na dalších bohatých nalezištích bublinatky ledvinovité v pohoří Serra da Mantiqueira jsem pozoroval bublinatku ledvinovitou rostoucí v měchových poduškách nebo slatinné půdě, nikdy však v cisternách růžicovitých rostlin z čeledi Bromeliaceae, anebo čeledi jiné. Bublinatku růžkatou jsem však v pohoří Serra dos Orgaos viděl i fotografoval rostoucí v růžicích hostitelských rostlin, odkud se rozrůstala do jejich okolí. Je jasné, že v kratičký čas klíčení tohoto zvláštního symbiotického druhu bublinatky bych ji sotva mohl při jediné návštěvě lokality sotva zastihnout. Úspěšné přežití několikamilimetrového semenáčku v objetí vegetace z robustních rostlin musí být opravdu vzácnou náhodou! Nedělal jsem si proto naději, že vyfotografuji v přírodě semenáček bublinatky plovoucí v cisterně, ale chtěl jsem spatřit více případů, kdy je napojení bublinatky na hostitelskou rostlinu zjevné. Dosud jsem také nezjistil, jaké má bublinatka růžkatá vertikální rozšíření, tj. zda je vázána na spatřený tropický subalpinský vegetační stupeň, anebo roste i výše, v jiných rostlinných společenstvech.

To byl pádný důvod pro další poměrně nákladnou i fyzicky obtížnou cestu do Brazílie, jež byla podniknuta v tříčlenné pracovní skupině r. 2005. Na hranici národního parku Serra dos Orgaos, v němž se naleziště bublnatky růžkaté nachází, na nás čekal brazilský přítel Dr. Fernando Rivadavia ze Sao Paula. Tento přírodovědec naší výpravě pomohl diplomaticky i prakticky: Vyjednal povolení k vjezdu a táboření, a autem nás pak dopravil až na poměrně vysoko položené tábořiště. (Tam jsme při předešlé výpravě r. 2000 museli namáhavě dospět pěšky a museli jsme hned téhož dne pokračovat stezkou na horu Pedra do Sino a ještě se do setmění navrátit k bráně u města Terésopolis; náš akční rádius tím byl tehdy významně omezen.)  Představu o trase a náročnosti výstupu k lokalitám Utricularia cornigera dává následující schema.

Výstup a sestup absolvovaný ve dnech 12. a 13. listopadu 2005. Lesní vegetační stupně jsou označeny zeleně, nad nimi je stupeň subalpinský a alpinský. Ve vyznačených táborech byly postaveny stany.

Vrchol hory Pedra do Sino (Zvonová skála) se skládá z několika od sebe vzdálených žulových boulí a v mlhách těžko soudit, která je tou nejvyšší. Kdo chce mít jistotu, že byl na skutečném vrcholu, musí hledat tu se žulovým čtverhranným sloupkem.  

Panorama pohoří Serra dos Orgaos viděné z hory Pedra do Sino.

Bádání v alpinském vegetačním stupni. Vpravo v popředí jsou nápadné červené podušky rašeliníku, trávy v popředí jsou druh pampas skromný (Gynerium modestum), vpravo v pozadí je bambusek různolistý (Chusquea heterophylla). Právě je fotografována skupina růžic máčky riodejaneirské (Eryngium fluminense) spolu s fialově kvetoucí bublinatkou růžkatou (Utricularia cornigera). (Foto J. Šťovíček.)


Pohoří je součástí geologického útvaru zvaného Brazilský štít a je ze žuly patřící k nejstarším horninám Země. Hornina je velmi tvrdá a po věky trvající vlivy tropického klimatu z ní vytvořily roztodivné tvary s ohlazeným, za vlhka kluzkým povrchem. Kde se ve vrcholových partiích vytvořila živinami půda, má rašelinný charakter a je živinami extrémně chudá. Rašeliníky více druhů tam lze i nalézt. Půdotvorné procesy určuje relativně chladná  poloha alpinského stupně (nad 2000 m n. m.). Dne 13. 11. 2005 jsem například blízko pod vrcholem naměřil ráno ve stanu 6,9 °C a v okolním terénu v půdě 10 cm hluboho na různých místech od 10,5 do 12,4 °C. Datum přitom odpovídá začátku období dešťů, kdy vše roste a nejvíce kvete, takovému nepravému tropickému jaru na jižní polokouli.  Chladná půda je příčinou, ktedrá do určitých výšek již nevpustí les, tvořený choulostivými tropickými dřevinami. Půda mívá vyrovnanější teploty než vzduch a ví se, že v hloubce pouhých 30 cm se během dne již nemění a odpovídá dennímu průměru teplot vzduchu.   

Robustní kvetoucí exemplář máčky riodejaneirské (Eryngium fluminense) z čeledi miříkovité (Apiaceae). Je to druh endemický, tedy vázaný na dané pohoří.

V rostlinném společenstvu s máčkou zde roste další endemický druh, Magdalenaea limae z čeledi krtičníkovité (Scrophulariaceae). Tento druh řeší svou potřebu živin hemiparazitickým způsobem života. (Foto J. Šťovíček.)


Botanik pozoruje ve vysokohoří Serra dos Orgaos vysoký stupeň endemismu, tj. mnoho druhů vyskytujících se pouze tam. Je to tím, že zřejmě dlouhodobě působila izolace od ostatních horských pásem rozsáhlými porosty nížinného tropického deštného lesa, známého jako Mata atlantica. Tímto lesem se nemohly šířit druhy z vysokých bezlesých poloh. Okrsky vysokohorské vegetace jsou ovšem malé, a proto vždy byly malé i druhové populace. A právě malé populace podléhají různým genetickým proměnám působeným spontánními mutacemi rychleji a snáze než populace početné. Tím vznikají nové druhy, někdy drobně (mikropeciace), jindy značně odlišné (speciace) od podobných a příbuzných druhů jinde. Proto je také sledovaná bublinatka Utricularia cornigera i její hostitelský druh Vriesea atra jsou endemity Serra dos Orgaos.

Podle předešlých pozorování i literatury jsem se domníval, že symbiotické bublinatky (a není to jen nově rozpoznaná Utricularia cornigera,  ale i v témž pohoří rostoucí U. nelubifolia a příležitostně i ve Venezuele rostoucí U. humboldtii) je nutno hledat v růžicích druhů z čeledi Bromeliaceae. V alpinském stupni na Pedra do Sino tomu tak ovšem není! Tam bývá U. cornigera vrostlá mezi listy velkých růžic máčky riodejaneirské (Eryngium fluminense). Také takovéto velké tropické máčky (příbuzné a podobné rostou zase jinde) mají také v úžlabí listů cisterny s vodou, v níž se například vyvíjejí larvy tropických komárů - moskytů.  Proč by tam tedy nemohla absolvovat rané stadium vývinu také bublinatka? Výstup na Pedra do Sino se tedy vyplatil, neboť tato otázka, ba důvodné podezření, je pro vědu překvapivou novinkou, již stálo za to publikovat.


Bublinatka růžkatá rostoucí v růžici máčky riodejaneirské. 

Dvě růžice máčky, od nichž se jako paprsky šíří oddenky bublinatky. Stejný jev, jaký byl pozorován v případě hostitelské bromeliovité rostliny  Vriesea atra při předešlé expedici v subalpiském stupni.

Další případy sblíženého růstu naznačujícího zvláštní soužití mezi máčkami a bublinatkou jsou časté.

Květ Utricularia cornigera fotografovaný v přírodě.


S výzkumem klíčových diakritických znaků se autor octl sám ve sklenících a laboratoři Botanické zahrady Liberec. Je však pamětliv své závislosti na pomoci asistentů, zahradníků J. Šmahela a J. Šťovíčka při cestách do Brazílie, a zvláště pak sdílení radosti z nálezu hojně kvetoucí bublinatky až v alpinském pásmu na Pedra do Sino s přítelem Dr. F. Rivadaviou. Všem děkuji!

Také omlouvám poněkud nekvalitní fotografie, neboť r. 2000 i 2005 jsem disponoval pouze fotoaparátem na kinofilm. Nevýhodou kinofilmů je, že v tropických podmínkách měkne jejich želatinová vrstva, v důsledku čehož dochází při posouvání ve fotoaparátu k poškrábání. Někdy filmy i při vysoušení pomocí silikagelu zvlhnou tak, že se později během expedice v navinutém stavu v kazetě slepí, čímž jsou zničeny. Právě pro vzácnost uvedené fotodokumentace jsem se rozhodl publikovat ji i přes nedostatky.  A to je celá historie největší masožravé rostliny Brazílie, kde jsou bohatě zastoupeny další druhy rodu Utricularia, ale také rody Drosera a Genlisea. K masožravým rostlinám  může patřit také v Brazílii endemický a teprve r. 2000 popsaný rod Philcoxia.