Sleziník ptačí hnízdo

Pojďte blíž, jen se nebojte a pohlédněte na spodní stranu listu sleziníku. Je-li tato rostlina zrovna v reprodukčním období, na listu uvidíte do pruhů uspořádané výtrusnicové kupky tvořené sporangii obsahujícími výtrusy. Pokud jste totiž nehybnou rostlinou, musíte přijít na způsob, jak vypustit své potomstvo do světa a ideálně co nejdále. U kapradin tento proces připomíná vrhání balvanů z katapultu (typu římského onageru) a lze jej vysvětlit fenoménem kavitace (= vznikem dutin v kapalině při lokálním poklesu tlaku, po kterém následuje imploze). Podíváme-li se na sporangium pod lupou, uvidíme kulovitý útvar s nápadným prstencem tvořeným řadou buněk (a). Když sporangium dozraje, v období sucha dochází k odpařování vody přes tenké stěny prstence (b). Tím se snižuje objem buněk, radiální stěny prstence se ohýbají a dochází ke kavitaci, při které se v některých buňkách současně tvoří bubliny. V buňkách náhle chybí souvislý sloupec vody, který by udržoval elastické síly v prstenci, proto se rychle uvolňuje energie a dochází k vymrštění spor (c). Jak to známe z filmů, rameno katapultu musí zabrzdit, jinak by balvan vypadl jen před stroj. A podobně i sporangium potřebuje brzdící mechanismus k úspěšnému vymrštění spor do dálky. K vysvětlení další části pohybu nám musí pomoci Darcyho zákon a viskózní odpor, díky němuž se rozptyluje energie odrazu a dochází k zastavení pohybu a zdárnému vymrštění spor na větší vzdálenost (d). Že to je složité? Rozhodně! Zajímavé? Bezesporu!

Obrázky převzaty z: Llorens C., Argenita M., Rojas N., Westbrook J., Dumais J. & Noblin X. (2016): The fern cavitation catapult: mechanism and design principles. Journal of the Royal Society Interface, 114(13). https://doi.org/10.1098/rsif.2015.0930