Hlavní strana Autorské články a zajímavosti ze světa biotechnologií Smrtící plyn podporuje růst rostlin a produkci biopaliv

Smrtící plyn podporuje růst rostlin a produkci biopaliv

Datum: 9.9.2013

Sulfan, čili sirovodík je potměšilý plyn. Kdo si k jednoduché sloučenině dvou vodíků a jedné síry někdy přivoněl, ten už na to nezapomene. Kromě zápachu po zkažených vejcích je tenhle bezbarvý plyn těžší než vzduch ještě žíravý, hořlavý, výbušný a samozřejmě také velmi jedovatý. Známe ho ze sopečných plynů, zemního plynu a hlavně jako produkt bakteriálního rozkladu organické hmoty bez přístupu kyslíku, ať už v bažině anebo ve stoce.

Mimoto je sulfan v podezření jako jeden ze zabijáků při masových vymíráních. Představa je taková, že masivní sopečné erupce uvolnily množství oxidu uhličitého a metanu, což ve svém důsledku vedlo k oteplení oceánů a poklesu obsahu kyslíku v mořské vodě. Poté se měl objevit sulfan a zlikvidovat producenty kyslíku, jakož i ozonovou vrstvu. Takto by podle některých odborníků mělo probíhat například největší vymírání všech dob na konci permu, před 252 milióny let. Jak je ale tenhle scénář reálný, to zatím jen těžko říct. Alternativních vysvětlení je celá řada a klíčové mechanismy zabíjení při velkých vymíráních jsou pro nás stále velice záhadné.

Nicméně, ačkoliv na sulfanu ulpělo podezření z velice nehezkých událostí, které vyústily v ohromný rozvrat globální přírody a přímé ohrožení samotného pozemského života, v poslední době se tento nebezpečný plyn ukazuje i v lepším světle. Své o tom ví Frederick Dooley z Washingtonské univerzity, jehož tým zkoumal účinek sulfanu na růst rostlin. Záhy vyšlo najevo, že sulfan v malých dávkách poměrně dramaticky zvyšuje růst rostlin, což by mohlo mít významný vliv na globální produkci biopaliv a dalších významných komodit.

Jak už to vědě bývá, k pozoruhodnému objevu došlo omylem. Dooley a spol. původně studovali toxické účinky sulfanu na rostliny a souhrou okolností ho použili nesprávné množství – desetinu toho, co v experimentu zamýšleli. Účinky prý byly tak šokující, že experiment s malým množstvím sulfanu opakovali pořád dokola, než tomu byli ochotní uvěřit. Teď jsou si už docela jistí.

Sulfan zabije člověka, když je například ve vodě v koncentraci 30 až 100 ppm. Už koncentrace 1 ppm, tedy jedné částice z milionu se lidskému nosu prozradí zápachem zkažených vajíček. Dooley s kolegy použili koncentraci jedné částice z miliardy a nižší při klíčení hrachu, fazolí a pšenice. Semena zalévali jednou týdně. Když to bylo méně často, efekt sulfanu na rostliny se úplně vytrácel a když to bylo častěji, tak rostliny obvykle zahynuly.

A jak vlastně sulfan působil? Vyklíčilo více procent semen než obvykle, klíčení probíhalo rychleji, stejně tak rychleji rostly kořeny a listy. Nakonec díky sulfanu vznikla zhruba dvojnásobná úroda. Když rostliny z nějakého důvodu vyrostou větší, obvykle se jim jen zvětšují stávající buňky. Jenže Dooley zjistil, že v případě sulfanové kůry je to jinak. Rostliny jsou větší, buňky mají ale ve skutečnosti menší než obvykle. Je jich ovšem mnohem víc. To je nesmírně zajímavý poznatek pro výrobu biopaliv, protože takové rostliny mají víc použitelné biomasy.

Zatím není jasné, jakým mechanismem malá množství sulfanu na rostliny působí. Peter Ward, který vede Dooleyho doktorát, si odvážně zaspekuloval, že pozorovaná reakce na sulfan by mohla být vzpomínkou na běsnění masových vymírání, v nichž právě sulfan mohl hrát významnou roli. Ward má za to, že rostliny rostou v přítomnosti sulfanu rychleji proto, aby si zlepšily šanci přežít zamoření prostředí sulfanem. Velké rostliny prý sulfan přežívají snáz.Teď sice vymírání způsobené sulfanem nejspíš bezprostředně nehrozí, možná bychom ale mohli tento dávný mechanismus využít k vlastnímu prospěchu. A vlastně to platí i v případě, že reakce rostlin na sulfan nemá s masovým vymírání co dělat a jde jenom o zajímavou náhodu v rostlinném metabolismu.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.