UV záření

Holocentrické chromosomy vznikly vícekrát během evoluce eukaryot. Důvod jejich opakovaného vzniku by mohl souviset s tím, že druhy, které je mají, mohou snáze přežívat při zvýšeném UV-B záření. Kinetochory, tvořené na většině délky těchto chromosomů, umožňují přenos chromosomálních fragmentů do dceřiných buněk, zatímco u hojněji se vyskytujících druhů s monocentrickými chromosomy jsou acentrické fragmenty v následných děleních ztraceny, což se zpravidla neobejde bez letálních následků. Jedním z faktorů způsobujících chromosomální zlomy je právě UV-B záření. V laboratorních studiích bylo prokázáno, že škodlivé účinky UV-B záření může mírnit endopolyploidie, která umožňuje úspornější růst prostřednictvím expanze buněk a poskytuje čas na případnou reparaci. Dosud však nebyla endopolyploidní odpověď rostlin na UV-B záření zkoumána v přírodních populacích, ani v souvislosti s typem chromosomů (holocentrických nebo monocentrických). Proto jsme v párově designovaném přírodním experimentu měřili cytometricky míru endopolyploidie a spektrofotometricky množství UV-B protektivních látek u rostlin stejného druhu jak z lesního podrostu (505 vzorků), tak ze sousední paseky (503 vzorků). Pokus zahrnoval 4 druhy s holocentrickými chromosomy a 8 druhů s chromosomy monocentrickými. Intenzitu UV-B záření jsme kvantifikovali na základě sférických fotografií nad místem odběru a sklonu svahu. Pomocí lineárních smíšených modelů jsme modelovali míru endopolyploidie jako funkci pro intenzitu UV-B záření a množství UV-protektivních látek. Na základě výsledků těchto modelů můžeme říci, že u druhů s monocentrickými chromosomy je nárůst endopolyploidie v závislosti na intenzitě UV-B strmější než u druhů s chromosomy holocentrickými, u nichž nebyl nárůst endopolyploidie významný. Ke stejnému výsledku lze dospět, i když jako prediktor dávky UV-B záření využijeme množství vytvořených UV-protektivních látek. Rozdíly mezi druhy s holocentrickými a monocentrickými chromosomy však musíme interpretovat s opatrností, protože mohou být způsobeny i tím, že druhy s holocentrickými chromosomy reprezentovaly v naší studii především druhy z čeledi Cyperaceae, které mohou být proti účinkům UV-B záření chráněny také křemičitými tělísky ukládanými v epidermálních buňkách.