Zářijové číslo nejprestižnějšího časopisu botaniků má na titulce kýčovitě dobarvené borovicové dřevo.

Daniela Maschek, německá studentka s česky znějícím jménem se na svém mateřském pracovišti Universität Göttingen zabývá vystavováním  povrchu dřeva vysoké teplotě, které se tím stává tvrdším. Poněkud to svádí k jízlivé poznámce, že si hroty svých dřevěných oštěpů opaloval už pračlověk. „Mašková“ to ale již nedělá strkáním dřeva do ohně, ale na pracovní lince ho nechává „projet záclonou z plazmy“.  Vše se děje za atmosférického tlaku a velmi rychle, takže to nestojí moc času ani peněz. Takto osmahnuté piliny se stávají méně nasákavé. Výrobce dřevotřískových desek tím, že nespotřebuje tolik pryskyřice, ušetří a adeptka vědy to na seminářích uvádí jako ekologizaci výroby.   

Obrázek, který šéfredaktor Časopisu American Journal of Botany vybral na titulní stranu zářijového čísla, je z článku, jehož je Daniela Maschek  první autorkou. Nicméně se jejího universitního zaměření, ani vylepšování dřeva plazmatem, netýká. Spíše připomíná to, na čem dlouhá léta pracují ve dvou amerických institucích, kde je studentka krátce na stáži. Sluší proto zmínit, že nejspíš půjde o výsledky práce Barry Goodella, profesora na Polytechnickém Institutu spadajícím pod  státní universitu ve Virginii a Marka Lessarda z Jackson Laboratory v Bar Harbor, stát Maine a také členů jejich týmů majících k dispozici zcela nový typ mikroskopu.

Daniela Maschek,
první autorka publikace.
(Kredit: UNI Gottingen)

V čem spočívá kouzlo článku, který se dostal jako tzv. „dřevěný otvírák“ až do jednoho z deseti nejprestižnějších biologicky a medicínsky zaměřených časopisů se stoletou tradicí? Týká se stavby stonků rostlin, konkrétně nanostruktur v buněčné membráně.

Jak všichni dávno víme, rostliny si dopravují živiny trubičkami nahoru a dolů. Jenže to by bylo málo. Cévní svazky nemohou vést ke každé buňce a proto i buňky tvořící dřevní hmotu, které jsou stokrát delší než širší a dosahují délky až čtvrt palce, si předávají životodárnou tekutinu „příčně“. Ale jak? Klasické optické mikroskopy mají celou řadu omezení. Stačilo ale vylepšené udělátko zvané konfokální laserový rastrovací mikroskop zaměřit na kousek borovice a objev byl na světě. Jak nás upozornil Petr Moses, první konfokální mikroskop byl postaven pány Hadravou a Petráněm z UK, lékařské fakulty v Plzni. Američané na něm "pouze" nahradili nipkowův kotouč laserem.

Zvětšit obrázek

Řez membránou buněčné stěny odhalil ohraničené prolákliny. Celulózu počítač obarvil zeleně, pektin červeně. Kruhovité nano-struktury plní funkci pojistných ventilů chránících rostlinu před velkým únikem mízy a nežádoucím zpětným pronikání vzduchu do pletiv. (Kredit: Virginia Tech)

Když se správně preparát vysuší, potáhne tenkou vrstvičkou uhlíku a kouká se na něj ve vakuu, objeví se ve stěnách buněk stovky proláklin, které mají své protějšky v membránách sousedních buněk. Prohlubně ale nejsou jen obyčejnými dírami, kterými to teče sem a tam, jak se zpočátku soudilo. Plastický pohled na věc svědčí o důmyslných nanostrukturách opatřených sítí celulózových nanovláken. Ta vycházejí ze ztluštělého valu a centrální vyboulenina tak trochu připomíná „volské oko“. Je tedy jasné, že buňky si neposílají menáž přes nějaké roury, ale že v nich mají kohoutky, kterými nenasytnou sousedku mohou kdykoliv umravnit. Přiškrcování je zřejmě běžným mechanismem, kterým rostlina snižuje ztráty tekutin v pletivech, kde došlo k mechanickému poškození.  Předpokládá se, že těmito pojistnými nano-ventily rostliny dokáží pěkně znepříjemnit i zlodějnu mízu sajícímu hmyzu.    

Pramen: „A new approach for the study of the chemical composition of bordered pit membranes: 4Pi and confocal laser scanning microscopy“,  Daniela Maschek akol. American Journal of Botany, 2013