V semenech rostlin se možná skrývá tajemství nesmrtelnosti. No navzdory intenzivnímu výzkumu zůstává mnoho záhad stále zahalených rouškou tajemství.
Jaro je v plném proudu a ze země vyhání mladé zelené výhonky. Zatímco první z nich patří hlavně trvalkám, jednoleté rostliny si musí na svou sezónu ještě počkat. Jejich život se každoročně obnovuje ze semene, které v sobě skrývá zárodek budoucí rostliny.
Semeno vzniklo v evoluci jako dokonalý způsob přežití nepříznivých podmínek, způsob rozmnožování a zároveň i zakonzervování genetické rozmanitosti, kterou do každého semínka přinášejí rodičovské geny. Semena obsahují zásoby pro první hodiny, dny až týdny života klíčenca, podobně jako vejce ptáků či plazů, na rozdíl od vajec je však většina semen schopna zachovávat si relativně dlouhou životaschopnost.
Ne všechny prožívají
Schopnost semen prožívat i delší nepříznivé období je výlučně vlastností tzv. ortodoxních semen, při kterých dochází k postupnému vysušování a vyklíčí až ve vhodných podmínkách, čímž připomínají spóry bakterií. Buňky semen se na klidový režim připravují již během zrání a kromě zásobních látek hromadí i mnohé metabolity s antioxidačními vlastnostmi.
V klidovém stavu snášejí i extrémní nepříznivé podmínky, ty však postupně ubírají z jejich životnosti. Přestože je obsah vody v mnoha semenech redukovaný jen na pár procent, semena žijí, dýchají a aktivně se brání poškození. Kromě přítomnosti oxidací poškozených molekul (zejména DNA a proteinů), které tím ztratily svou funkčnost, se jako podstatné jeví nahromadění zplodin metabolismu, zejména kyanidu.
Kapacita ochranných a obranných mechanismů je však omezená a pokud dojde k jejich vyčerpání, poškození je nevratné a semeno ztrácí klíčivost. Záchrannou brzdou pro stárnoucí semeno je tzv. priming – semenům se umožní trochu nabobtnat a pak se znovu vysuší. Krátkodobě zvýšený obsah vody umožní rozběhnutí reparačních procesů, které poopravit nejzávažnější poškození a semeno je (téměř) jako nové.
Mnohé koření jsou semeny exotických rostlin
Nejdelší „spánek“
Dlouhověkost semen je druhově závislá, což umožňuje hledání látek a procesů, které přežívání v tomto klidovém stavu umožňují. Ty by mohly pomoci i při aplikaci v oblasti kosmické medicíny, zejména při přípravě na dlouhé meziplanetární lety. Před dvěma lety se na stránky jednoho z nejprestižnějších vědeckých časopisů, Science, dostala dech vyrážející zpráva, že jedno ze tří dva tisíce let starých semen datlovníku vyklíčila.
Svým věkem tato semena z Masada překonali Tisíc tři sta let staré živé semeno posvátného lotosu indického (Nelumbo nucifera). Předpokládá se, že semena datlovníku se zachovaly díky extrémně suchým a horkým podmínkám v blízkosti Mrtvého moře. Najsenzačnejším objevem zůstávají minimálně deset tisíc let staré semena vlčího bobu (Lupinus arcticus), které se v roce 1967 našli v Yukonu ve vrstvách z období pleistocénu.
Za přežití určitě vděčili i věčně zmrzlé půdě severské tundry. Přestože se postupně daří mapovat podstatu dlouhověkosti semen, k jejímu skutečnému porozumění je stále daleko. Víme však s určitostí, že semena hrachu ovlivňují dlouhověkost Jánošíkov.
Když se klíčit nedá
Většina semen nedokáže hned po svém dozrání vyklíčit, ačkoli jsou na to „fyzicky a psychicky“ (rozuměj anatomicky a metabolicky) nachystané a v okolí vládnou ideální podmínky. Tento stav je běžný zejména pro semena planě rostoucích rostlin, kde tato tzv. dormance zabraňuje semeni vyklíčit mimo sezóny (například na podzim), umožňuje jim přečkat období nepříznivé pro jejich vývoj, ale i různé přírodní katastrofy.
Dormanci většiny semen navozují i odstraňují rostlinné hormony, jejichž hladiny reagují například i na čas od dozrání, na období chladu nebo na mráz. Za „spavou nemoc“ některých semen jsou zodpovědné jejich obaly, které jim brání reagovat na vlhkost a teplotu a nakonec i klíčit.
Některé obaly semen musí shnít, jiné musí poškodit ptáky, jiným pomůže úmyslný lidský zásah (skarifikace), ale některým jen oheň. Až požár uvolní semena ze speciálně zavoskovaných šišek borovic, které se občas objevují na stromech v Yellowstonském národním parku, aby po požáru daly základ novému lesu.
Nejnověji se zjistilo, že samotný kouř obsahuje sloučeninu (butenolid), co umí spavou nemoc semen vyléčit a oheň tak dokáže nejen teplem, ale i biochemickými mechanismy navodit klíčení, a trochu po sobě zahladit spoušť, co nadělal.
Ne všechny semena jsou drobné. Příkladem je například avokádo či mango
Jen jedna šance
Když se semeno „zbaví“ dormance a je stále životaschopné, na klíčení potřebuje hlavně optimální vlhkost a teplotu. Každý rostlinný druh si na klíčení vyžaduje trochu jiné vnější podmínky, přičemž například drobné semínka si obvykle potrpí na světlo – bez něj nevyklíčí.
