Historická exkurzePo kamenité cestě z Kok-Paku do Sardža-su v jihovýchodním Kazachstánu rachotilpovoz a dva cestující vedli pomalý rozho-vor. Jeden z nich, Vasilij Spivačenko, člensardžaského zemědělského výboru, se při-tom rozhlížel po stepní krajině Kegenské-ho údolí. Přejížděli kamenité koryto řekyTekes vinoucí se mezi lučinatými břehy.Spivačenko seskočil z vozu, sklonil sek zemi a vytrhl jakýsi keř s velkými tobol-kami: „Podívejte se, to je zajímavá rostli-na. Možná, že to chmýří bude k něčemudobré.“ „Počkat!“ poskočil přednosta okres-ní finanční správy a ze své tašky vytáhlsvazek letáků: „Vzhůru za kaučukodár -nými rostlinami!“ Spivačenko vzal leták,přelétl ho očima – obsahoval Stalinovu vý -zvu, která zazněla 4. února 1931 na první

Všesvazové konferenci vedoucích pracov -níků socialistického průmyslu: „Mámevšechno – uhlí i naftu, obilí i bavlnu i roz-ličné rudy. Jen kaučuk ne. Ale za rok neboza dva budeme mít i kaučuk.“ „Nemáte tusnad nějaké rostliny, v kterých je guma?“zeptal se finančník. „Máme“, řekl klidněVasilij, jako by se to rozumělo samo sebou.„Žertujete?“ cítil se přednosta dotčen. „Pročbych žertoval? Já už gumu dávno našel.“A jal se vyprávět o svém polozapomenu-tém objevu. Loni v létě byl Vasilij se svýmidvěma syny nedaleko Sardžasu na rybách.Požádal staršího, aby šel vyrýt nějaké žíža-ly, ale ten místo žížal nese kořínek: „Kou-kej, tati, jak se dá natáhnout.“ Vzal kořínekdo rukou a skutečně, natahuje se. Škrtlzápalkou, přistrčil ji ke kořínku – zápachpo hořící galoši! V oné době cestovala

severně od údolí Tekesu jedna z četnýchvýprav trustu Kaučukovník. Vedl ji mladýleningradský botanik L. J. Rodin. Ve měs-tě Podgornyj, centru Kegenského rajonu,zašel na místní úřad, aby projednal orga-nizaci masového hledání. A zde, přímo nastole tajemníka, uviděl malé světlé kořín-ky. Rodin začal vytahovat skleničku s che-mickými činidly a pustil se do rozboru. Za10 minut vstal a provolal: „Bohatá kauču-kodárná rostlina!“ Co že to objevil Spiva-čenko?

Rodin v tajemníkově kanceláři viděl jensvětlé kořínky. Když se vrátil do Lenin-gradu, zkusil zasadit kořeny v laboratořiexperimentální morfologie Botanickéhoústavu Akademie věd. A kořínky se oprav-du ujaly, ještě uprostřed zimy vytvořilykvětní stvoly a ukázala se pampeliška.Rodin jako první dokázal, že je to nový,pro vědu dosud neznámý druh, kterémuse rozhodl dát po poradě na ředitelstvístátního trustu Kaučukovník místní kazaš-ské jméno. Kluci z tamních vesnic prozábavu žvýkali hrudky z jeho kořínků –mimochodem jedna z indicií, která usměr-nila hledače kaučuku. Kazašsky se žvanecřekne saghyz a kok je výraz pro zelenoubarvu, takže se nakonec pro tento novýdruh vybralo jméno Taraxacum koksaghyz(Rodin nový nález zprvu pracovně pojme-noval taus-saghyz – horský žvanec).

Těmito příhodami literatura (A. Agranov -skij: Pověst o podivuhodné pampelišce,Dětgiz, Moskva 1951) popisuje počátky ob -jevu pampelišky koksaghyz v r. 1931. Lzepředpokládat, že část informací je zane -sena dobovou propagandou, nicméně přisetkání s K. Magzievou z Kazachstánu na

živa 6/2012 279 ziva.avcr.cz

Tomáš Černý

Pampeliška koksaghyz –alternativa ke kaučukovníku

Pěstování mnohých kaučukodárných rostlin bylo z různých důvodů ukončeno(nerentabilnost, obtížnost pěstování plynoucí z extremity přizpůsobení dané-ho druhu konkrétním klimatickým podmínkám, pomalý růst) nebo má přílišlokální charakter. V současnosti stojí v popředí zájmu dva alternativní zdroje– zástupci čeledi hvězdnicovitých (Asteraceae) – pampeliška koksaghyz (Tara-xacum koksaghyz) a Parthenium argentatum neboli guayula. Kvalitou je jejichkaučuk srovnatelný se získávaným z kaučukovníku brazilského (Hevea brasi-liensis) a v některých parametrech ho dokonce předčí. Vedle kaučukovníku,který dnes pokrývá více než 99 % světové produkce přírodního kaučuku, bylonejvětší úsilí, a to v celosvětovém měřítku, věnováno výzkumu pampelišky kok-saghyz, kterou představí zblízka tento článek.

1

1 Kegenská kotlina s meandry řekyKegen, kde na zjara vlhkých lučináchv nivě roste bohatá populace pampeliškykoksaghyz (Taraxacum koksaghyz).V popředí jsou trsy kavylu lesklého(Achnatherum splendens), mezi nimiroste rovněž koksaghyz, ovšem tento biotop je v létě silně vysychavý a se zvýšeným obsahem solí (převážněsíranů) v půdě. Foto J. Kirschner

konferenci v Montpellier r. 2010 jsemvyslechl, že jako děti opravdu gumovitékořínky žvýkali. Abychom ovšem byli ko -rektní, tento druh velmi pravděpodobněsebrali – spolu s mnoha jinými přírodni-nami – během přírodovědných expedicv Tekeské dolině v 80. letech 19. stol. E. Re -gel, ředitel leningradské botanické za -hrady, a také v r. 1910 A. I. Michelson naexpedici v Ketmenských horách. Jejich ná -lezy však zůstaly zapadlé nebo byly myl-ně klasifikované.

Ale proč vlastně panoval ve 30. letechminulého stol. tak mimořádný zájem o ja -kési divoké kvítí? Tady si musíme vysvět-lit historické souvislosti, které jsou všakzásadní. Přírodní kaučuk byl tehdy známjiž 200 let a ve druhé polovině 19. stol. sesbíral z přirozených populací kaučukov-níku brazilského (čeleď pryšcovitých – Eu -phorbiaceae) a využíval se k jednoduchévýrobě nepromokavých oděvů a obuvi.Kromě tohoto stromu se kaučuk, chemic-ky poly-(cis-2-metyl-1,3-butadien), vysky-tuje v měřitelném množství ve více než1 000 rostlinných druzích z 370 rodů a 91čeledí. Mezi kaučukem nejbohatší čeledipatří hvězdnicovité (s vůdčími druhy Par -thenium argentatum, který pro vědu obje-vil J. M. Bigelow r. 1852 při hranicích USAa Mexika, s areálem od pouště Chihuahuado Texasu; ve 30. letech se pokusně pěsto-val i v Československu; a T. koksaghyz),toješťovité (Apocynaceae, zde vedou rodyLandolphia, Funtumia a Cryptostegia a rodAsclepias), morušovníkovité (Moraceae,

rody Castilla a fíkovník – Ficus) a zmíně-né pryšcovité (rody kaučukovník – Hevea,maniok – Manihot, pryšec – Euphorbiaa Sapium). Podíl ostatních zdrojů všaknikdy nepřesáhl hranici 10 % množstvízískávaného z kaučukovníku. Zásadnímobratem ve využívání kaučuku se stalopatentování pneumatiky skotským léka-řem J. B. Dunlopem r. 1888 a navazujícípatent Francouze E. Michelina z r. 1891na snímatelnou pneumatiku. Tehdy sezvedla poptávka díky zájmu cyklistů (jíz-da na bicyklu opatřeném pneumatikamibyla o poznání rychlejší a pohodlnější).V r. 1896 spatřil světlo světa první automo-bil a již v r. 1899 stroj opatřený pneumati-kami Michelin překonal poprvé rychlost100 km/hod. Znalosti technologie a zájemveřejnosti vedly k prudkému rozvoji auto-mobilového průmyslu, který již koncem20. let 20. stol. spotřebovával téměř třičtvrtiny světové produkce kaučuku pro vý -robu pneumatik a gumových součástí.

Stěžejním posunem v produkci kaučukubylo založení kaučukovníkových plantá-ží v prvním desetiletí 20. stol. v britskýchdržavách na Cejlonu, v Malajsii a na sever-ním Borneu, v Kambodži ovládané Fran-cií, dále v Thajsku a v holandských drža-vách v Indonésii. Záhy se stal jednou zestrategických surovin a jeho cena se např.v r. 1910 dostala na hranici pěti tehdejšíchdolarů za kilogram kaučuku z Brazílie.Zde připomeňme, že syntetický polybuta -dienový kaučuk byl úspěšně vyroben ažv r. 1940 (techniku jeho výroby z etanolu

teoreticky navrhl S. V. Lebeděv v r. 1928).Pro kaučuk se tehdy v západním světěujalo označení černé zlato. Britové v reak-ci na růst poptávky sjednali s Holanďanykartelovou dohodu, kterou uvalili na ex -port kaučuku ze svých držav nepříjemnárestriktivní opatření. Jejich následkemvznikla horečná kampaň vedená státyi průmyslovými podniky (zejména v Ame-rice) s cílem zajistit dodávky jinými ces-tami. A tehdy to začalo být zajímavé. Prů-myslníci H. Ford a H. Firestone hledalikaždý zvlášť úspěch, a to pronajmutímrozsáhlých pozemkových koncesí v Brazí-lii a v Libérii v 30. letech 20. stol. s cílemzaložit rozsáhlé plantáže kaučukovníku(vždy několik milionů hektarů; detailytěchto aktivit poutavě popisuje ve své kni-ze Brazílie a boj o kaučuk W. Dean (Braziland the Struggle for Rubber, New YorkUniversity 1987). Jejich projekty ale pro-vázely skandály, protože vyšlo najevo zne-užívání laciné práce místních obyvatel,v podstatě otrokářské metody. Na počátku20. stol. byly publikovány první zprávyo objevech kaučuku v nových rostlinnýchdruzích v Severní Americe (autoři A. T.Saunders, T. D. A. Cockerell, H. M. Hall,T. H. Goodspeed). V r. 1922 pak americkéMinisterstvo obchodu spustilo domácíkampaň k nalezení takového alternativní-ho zdroje. Zprvu se zkoušel pěstovat kau-čukovník (a další pryšcovité a toješťovitéz Latinské Ameriky a Afriky), ale z pocho-pitelných klimatických příčin tyto pokusyselhaly. Musely tedy přijít na řadu jinérostliny. Do hledání se významně za po -jil T. A. Edison, který ve svých laborato-

ziva.avcr.cz 280 živa 6/2012

Druh Část rostliny Koncentrace kaučuku [% hmotnosti sušiny]

Hevea brasiliensis lýko kmene 1,5 (opakovaná sklizeň!)

Landolphia owariensis lýko kmene a kořene 8

Funtumia elastica lýko kmene 9

Castilla elastica periderm, lýko 1 (opakovaná sklizeň!)

Cryptostegia grandiflora dřeň a periderm kmene, listy 9 (listy)

Parthenium argentatum celá nadzemní část 25 (průměr 7–10)

Scorzonera tau-saghyz primární kůra kořene 30–40

Taraxacum hybernum primární kůra kořene 8 (první rok jen 2)

T. koksaghyz primární kůra kořene 28 (průměr 10–15)

Tab. 1 Nejvyšší zaznamenané koncentrace kaučuku ve vybraných přírodních zdro-jích (opakovanou sklizní se rozumí celkový výtěžek kaučuku za rok při opakujícím sečerpání latexu z dospělých rostlin)

32

2 Pampeliška koksaghyz v přirozenýchpodmínkách – Kegenská kotlina, jiho -východní Kazachstán. Foto J. Kirschner3 Struktura jejího květního úboru sezřetelnými růžky na zákrovních listenech4 a 5 Schémata znázorňují strukturukořene koksaghyzu. Na obr. 4 nákres jednoletého kořene se zvýrazněnými trubicemi mléčnic, na obr. 5 průřez šestiletým kořenem. A – dřeň s xylémem, B – dělivé pletivo kambium, C – svazkymléčnic, D – vnitřní a vnější korkovávrstva, E – starší vrstvy vnějšího kortexu(kůry) prokládané vrstvami vyloučenéhokaučuku (pochva). Orig. T. Černý

řích v New Jersey nechal analyzovat cel-kem 17 000 vzorků posbíraných hledacímitýmy v USA a v Mexiku. Stabilně nejlep-ších výsledků dosáhli jeho výzkumníciu floridského zlatobýlu Solidago leaven-worthii (s obsahem kaučuku v sušině listůaž 7 %) a ve státě Georgia založili plantážs výměrou přes 2 000 ha (s tímto druhemexperimentoval před 2. světovou válkoutaké slovutný B. Kavka ve Státním vý -zkumném ústavu zahradnickém v Průho-nicích; šlo o jednoduchý výsev do vylep-šené půdy, pozorování kvetení a výnosusemen a základní stanovení obsahu kau-čuku). Po Edisonově smrti r. 1934 v jehopráci pokračovala Edisonova botanickákorporace, která za 2. světové války doved-la pokusy až k poloprovoznímu pěstová-ní a extrakci kaučuku. Tehdejší produkcebyla ale vyhodnocena jako nerentabilní,a tak byl program ukončen. K Edisonovi sedostala rovněž informace o ruských úspě-ších s koksaghyzem – sovětská strana všakna jeho žádost o zaslání semen za cenudolaru za jedno semeno (!) nereagovala.

Jak už bylo uvedeno, v Sovětském sva-zu začala oficiální kampaň k vyhledánínových zdrojů kaučuku v r. 1931. Kroměkoksaghyzu byly vysoké koncentrace kau-čuku nalezeny i v dalším druhu pampe-lišky – T. hybernum (krym-saghyz, rostoucína Krymu) a v hadích mordech – Scorzo-nera tau-saghyz z ťanšanského pohoří Kara--Tau a v druhu S. acanthoclada, známémpod jménem teke-saghyz a vyskytujícím sev širším areálu středoasijských hor. Nej-vyšší zaznamenané koncentrace kaučukuu důležitých zdrojů uvádí tab. 1.

Biologie pampelišky koksaghyzDruh má vřetenovitý kořen, který můžebýt větvený, o délce až 75 cm; v přiroze-ných populacích kořen dosahuje průměr-né váhy 1 g v suchém stavu, v kultuře alepodstatně více. Rostlina vytváří růžicik podkladu přitisklých listů v počtu 20–50s průměrem 15–40 cm (obr. 2). Listy jsouznačně variabilní ve velikosti a charak teručlenění okraje čepele, což je přímý projevpohlavního rozmnožování (většina pam-pelišek se rozmnožuje pomocí nepohlavněvzniklých semen, neboli apomikticky).Listy koksaghyzu jsou poněkud dužnaté,většinou úzce obvejčité nebo široce kopi-

naté, celokrajné nebo vykrajovaně zubatéči zastřihovaně kracovité, barvy zelenéaž nasivěle zelené, s lesklou svrchní po -kožkou. Květní stvoly jsou poměrně ten-ké, často pod úborem řídce odstále kade-řavě chlupaté. Úbory se světle žlutýmikvěty mají 25–30 mm v průměru a obsa-hují 25–50 květů. Zákrov je složený z vnitř-ních zákrovních listenů tvořících jedenkruh a z vnějších zákrovních listenů uspo-řádaných ve spirále. Vnější listeny jsoulehce odstálé, vejčité až kopinaté, na vrcho-lu zašpičatělé, zdéli až 6 mm a široké té -měř 4 mm. Typickým znakem je přítom-nost až 4 mm dlouhého, obvykle hákovitězahnutého růžku na konci vnějších liste-nů zákrovu, který může být zbarven dorůžova (obr. 3). Okrajové jazykovité květymají délku až 12 mm. Jedna rostlina můžeza sezonu vytvořit v optimálních podmín -kách v kultuře až 100 květních stvolů.Plody jsou nažky matně slámové barvyo váze ca 0,0004 g, na příčném průřezuoble kosočtverečné, s 15–17 podélnýmižebry, obdařenými v horní třetině podzobánkem vzhůru směřujícími osténky,chmýr je bělavý. Rostliny jsou krátce vy -trvalé, s pozorovanými nejstaršími jedincizhruba sedmiletými. Hmyzosprašné kvě-ty opylují převážně včely (v domovině rodHalictus). Pampeliška koksaghyz obsahu-je diploidní sádku 8 párů chromozomů(2n = 16). Rozmnožuje se sexuálně, k tvor-bě semen vyžaduje cizosprášení (je auto-inkompatibilní), nicméně na podzim sesemena mohou tvořit i po samosprášení.Po 6 dnech od opylení je embryo již plněvyvinuté.

Z fenologického hlediska jde o rostlinukrátkého dne, která vykvétá za příznivýchpodmínek už v polovině dubna. Délkakvetení je ovšem v porovnání s jinými dru-hy pampelišek pozoruhodně dlouhá – dvaměsíce, i když tvorba květů může trvats malou frekvencí po celé léto, za předpo-kladu dobrého zásobení vodou. V krajiněpůvodu nastává na vrcholu léta periodasucha a koksaghyz vstupuje do klidovéfáze, kdy nadzemní část zcela sesycháa růst se zastavuje. Kaučuk se u tohotodruhu hromadí v kořeni. Na jeho průře-zu vystupují jako hlavní masa koncentric -ky uspořádané jednotlivé vrstvy floémua pa renchymatické kůry, v centru je pouze

úzké stélé (obr. 4). Mléčnice, které tvořísekundárně spojený trubicovitý systém(dochází k rozpouštění příčných buněč-ných stěn), jsou především v soustřednýchvrstvách floému, jichž bývá 9–11. Jejichpočet a velikost ve floémových kruzíchvýrazně kolísá, nicméně na průřezu koře-nem jich můžeme napočítat několik set.Maximální rozvoj mléčnic nastává předvrcholem fenofáze kvetení. Kaučuk je v la -texu mléčnic obsažen v kulovitých granu-lích s proteinovým obalem, které se vestarších mléčnicích spojují do vláken.Během přezimování dochází v kořenechke zvláštnímu jevu: vytváří se vrstva buněks tenkými buněčnými stěnami, která po -stupně korkovatí a pokračuje v odstředi-vém růstu od kambia. Tato korková vrst-va proroste až k vnějšímu kortexu. Jakmilezapočne jarní růst, vnější pletivo postupněodumírá a odlučuje se v podobě gumovi-tého krajkoví. V této „pochvě“ je obsaženoaž 75 % kaučuku vytvořeného v předešlésezoně (obr. 5), a proto je také důležitésprávné načasování sklizně kořenů (nej-lépe během dubna).

Z hlediska fylogenetického vývoje v roděTaraxacum nemáme o vzniku koksaghy-zu dostatek informací. Způsob rozmnožo-vání nám mnoho neřekne, neboť oba způ-soby – sexualita i apomixe – mohou býtjak starého data vzniku (sexuální druhyjsou v některých případech považovány zapředky apomiktických druhů), tak progre-sivním znakem u linií jiných. Obecně aleplatí, že sexualita je evolučně starší nežapomixe. V r. 1907 vyšla první monografierodu z pera vídeňského botanika H. Han-del-Mazzettiho (bylo mu tehdy 25 let).Autor zde vyslovil názor, že tmavé odstínyv barvě oplodí charakterizují primitivněj-ší typy a světlé odstíny odvozené typy.Tento znak však nemá k relativnímu stá-ří v evoluci druhu vztah. Jako nepřímouindicii můžeme uvažovat dobu vznikupříslušných biotopů druhu (v našem pří-padě mezihorské kotliny Střední Asie),migrační rychlost rostlin zejména na roz-hraní pleistocén/holocén však takovouúvahu mnohdy vylučuje. Jediným spoleh -livějším nástrojem tak zůstává analýzasekvencí DNA, kde můžeme z počtu od -lišností v pořadí bází mezi příbuznýmidruhy (jakési genetické hodiny) odvodit,

živa 6/2012 281 ziva.avcr.cz

54

E

D C B A

co kdy a kde vzniklo (podobně jako sev poslední době mapuje historie migracílidstva a stáří národů).

Systematické postavení pampelišky kok -saghyz v rámci vnitrorodových skupin(sekcí) se několikrát změnilo. L. J. Rodin jizprvu zařadil v protologu (1933) do sekceBorealia, ale později (1934) byla nezávisleruskými botaniky S. V. Juzepčukem a S. J.Lipšicem překlasifikována do sekce Sca -riosa. Ve Flóře SSSR (1961) je koksaghyzsoučástí sekce Macrocornuta, která sdru-žuje druhy pampelišek převážně rostou-cích v mírně zasolených půdách, skupinaje to však dosti variabilní. Jejich soustavnéstudium proto vedlo k definování nové sek-ce Ceratoidea, kam bylo zařazeno 8 středo-asijských druhů (Kirschner a Štěpánek2008), včetně pampelišky koksaghyz.

Přirozený areál koksaghyzu leží zhruba250 km na východ od Almaty, v povodířek Tekes a Kegen, mezi 42. a 43. stupněmseverní šířky. Populace rostou ve třechpodhorských kotlinách – Kegenské (vizobr. 1), Sardžaské a Tekeské, v nadmořskévýšce 1 800 až 2 100 m, s výrazně konti-nentálním klimatem (průměrná roční tep-lota činí 2,5 °C, lednový průměr -15 °Ca červencový 14,5 °C, roční úhrn srážekkolem 400 mm). Celý areál má rozlohu při-bližně 10 000 km2, přičemž plošný rozsahvšech populací je asi 2 000 ha. Celkováodhadovaná početnost přirozených popu-

lací je 600 milionů jedinců. Jednotlivépopulace roztroušené na lučinatých bio-topech s různou půdní vlhkostí a obsahemsolí mají rozlohu 0,5–175 ha a jejich maxi-mální dosahovaná hustota čítá 90 jedin-ců/m2 (Dijk a kol. 2010).

Strategický význam koksaghyzuPřesuňme se dále k pampelišce koksaghyzcoby strategické plodině. Vedle již popsanéprvní vlny honby za kaučukem, vyvolanéobchodními a ekonomickými okolnostmi,přišla další, válečná, ke konci 30. let. Svě-tový obchod s kaučukem zkolaboval v dů -sledku výbojů Japonska ve východní Asii.Tehdy, v podvečer 2. světové války, došlonapř. k výpadku 90 % amerického importu.To mělo takové následky, že byla v USAmimo jiné uzákoněna restrikce automobi-lové dopravy – omezení rychlosti na 35 mílí(56 km) za hodinu, aby se šetřily pneuma-tiky vozidel a nebyla tak narušena průmy-slová výroba. Hledání náhradních zdrojůpřírodního kaučuku tehdy dostalo priori-tu ve výzkumu. Svět se obrátil k ťanšansképampelišce. Rozběhly se studie v mnohaevropských zemích, ale též v Austráliinebo na Novém Zélandu. Nejvíce se pam-peliška studovala v Sovětském svazu, Ně -mecku, Švédsku, Velké Británii, Francii,Španělsku, USA a v Kanadě (rešerše pracína koksaghyzu z r. 1945 obsahuje 235 cita-cí). Po pilotních experimentech se v SSSR

masově rozběhlo pěstování v kolektivizo-vaných družstvech. V r. 1935 se pampe-liška pěstovala ve 165 družstvech, o pět letpozději to bylo již v několika tisících pod-niků a na celkové ploše 65 000 ha. Největšípodíl měla Ukrajina. V témže roce bylauspořádána v Moskvě Všesvazová země-dělská výstava, kde byla speciální expo-zice věnovaná mimotropickým kaučuko-nosným rostlinám. U koksaghyzu je nutnopoznamenat, že se v naprosté většině vy -užíval přirozený semenný materiál (sbí-raný na matečných plantážích s výnosem35–65 kg semen/ha), s nutným důsledkemvelké variability ve výtěžnosti kaučuku.Všeobecně se ujala technika setí brzy zja-ra do řádků s rozchodem 44 cm a v množ-ství 3 kg semen/ha. Nažky před setím pro-cházely chladovou stratifikací (úspěšnostklíčení poté dosahuje takřka 100 %). Skli-zeň pak probíhala na počátku druhé sezo-ny (mezi 1. a 2. rokem stáří pampelišky sevýznamně zvyšuje množství kaučuku v ko -řeni). Prameny uvádějí následující hekta-rové výnosy: špičková sklizeň kořenů 12 t(čerstvá váha), na rašelinné půdě však až17 t, přitom zisk 140 kg kaučuku (udává seale až 300 kg – pro srovnání, z desetiletéplantáže kaučukovníku se získá asi 380 kgkaučuku za rok). Celkový zisk kaučukuz koksaghyzu v Sovětském svazu není přes-ně znám, ale odhady hovoří o několika tisí-cích tun pro r. 1946.

Po vpádu Wehrmachtu do SSSR (ope -race Barbarossa) v r. 1941 Němci zabralipěstební pole a přisvojili si četné výsledky.Německo si uvědomilo potenciální význampampelišky a rozjelo vlastní program, s do -tací 17 milionů říšských marek. Dohlednad ním osobně převzal H. Himmler, pro-tože k velkému předpokládanému objemuprací v Německu chyběla pracovní sílaa Himmler měl jakožto šéf SS možnostinasadit v podstatě libovolné množství za -jatců na nucené práce (na pokusnou plan-táž Rajsko v Polsku bylo vyčleněno do -konce 90 vězňů z osvětimského tábora).V r. 1943 byl v rámci Společnosti císařeViléma (dnes Společnost Maxe Plancka)založen Ústav pro studium surovin, jehožpředmětem výzkumu byly zejména meto-dy extrakce kaučuku z koksaghyzovýchkořenů. V okupovaných teritoriích Něm-ci zřídili plantáže v rozsahu 40 000 ha –především na Ukrajině a v Pobaltí – kdebylo sklízeno 3–7 t/ha čerstvé hmotnostikořenů a výtěžnost kaučuku dosahovala až100 kg po ročním pěstování. Při ústupuvojsk byly do týlu přepraveny zásoby se -men koksaghyzu (7 t) a vybavení labora-toří. Semena byla nakonec ukryta v opuš-těném solném dole u Stassfurtu nedalekoHalle, kde je však po kapitulaci Německavypátrala sovětská rozvědka a materiálzabavila. Ukázalo se ale, že materiál bylze 60 % kontaminován obyčejnými nepo-hlavně se rozmnožujícími pampeliškami,především v důsledku diletantské prácea snad i sabotáží na okupovaných plantá-žích. Nicméně po válce němečtí badatelépokračovali ve výzkumu, a to hlavně z hle-diska možností šlechtění a technologiepěstování. V němčině byla publikovánanejrozsáhlejší syntéza znalostí o kaučuko -nosných rostlinách mírného pásu (1951).Její autor M. Ulmann byl za války ředitelemzmíněného Ústavu pro studium surovin.

ziva.avcr.cz 282 živa 6/2012

6

Pokusné pěstování se provádělo od vál-ky (až do r. 1949) rovněž ve Švédsku, kdezaznamenali také dosti proměnlivé skliz-ňové výsledky. Výzkum zde probíhal na150 lokalitách s celkovou osetou plochou10 ha. Nejlepšího výsledku bylo r. 1944dosaženo na rašelinné půdě ve Flahul-tu, s hektarovým přepočteným výnosem6 500 kg čerstvých kořenů a 124 kg kau-čuku. Takto získaný kaučuk se používalnapř. k výrobě hadic strojních dojiček. VeFinsku (Výzkumný ústav zemědělský veměstě Tikkurila) bylo dosaženo špičkové-ho výnosu ve 4. roce experimentů – 231 kgkaučuku z hektaru s koncentrací kaučukuv sušině kořenů 14,5 %. Z hlediska kli-matických podmínek bylo pěstování veSkandinávii označeno jako neproblema-tické v případě průměrného chodu teplota srážek.

V USA začal v březnu 1942 tzv. Zá -chranný kaučukový projekt (EmergencyRubber Project), zaměřený na exploatacikoksaghyzu. Na jeho řešení bylo uvolněno250 000 dolarů. Zahrnoval pilotní testy,adaptabilitu pampelišky, studium polníhopěstování, vývoj metod péče o kultury a me -chanizační prostředky a výzkum techno-logie extrakce kaučuku. Kromě toho sestudovala fytopatologie druhu a způsoblikvidace kultur. Projekt řízený Lesní sprá-vou (Forest Service), na němž se podílelymnohé instituce, byl spuštěn na základěčetných publikovaných zpráv ze Sovět-ského svazu s nadějnými výsledky. Jakvlastně tento projekt začal? V r. 1938 na -

vštívil E. W. Brandes z Kanceláře rostlinnévýroby při federálním Ministerstvu země-dělství v doprovodu ředitele N. I. Vavilo-va skleníkové a polní výsevy koksaghyzuBotanického ústavu v Leningradě. Na zá -kladě této návštěvy byla vyjednána zásil-ka semen, která se uskutečnila v květnu1942. Tehdy dorazilo z Kujbyševa do Wa -shingtonu 85 kg semen a ta se vzápětírozvezla do 60 stanic po celých USA prouskutečnění srovnávacích pěstebních po -kusů. Co se týče dosahovaného výnosu,pohybo val se z jednoletých výsevů mezi220 až 10 000 kg/ha čerstvé váhy kořenů.Sklizeň v druhé sezoně poskytovala až123 kg kaučuku z hektaru, přičemž se cel-kově sklidilo 211 ha oseté plochy. Projektbyl ukončen v r. 1944.

V Československu započala r. 1952 stu-die s názvem Vyšlechtění nové odrůdy kok-saghyzu, hodící se pro poměry ČSR s vyso-kým výnosem latexu, která měla probíhat10 let. Pokusy se prováděly ve Výzkum-ném ústavu řepařském v Semčicích a bylyzaměřeny hlavně na selekci velkých koře-nů s minimem větvení. Po roce byly zasta-veny s konstatováním nerentabilnosti pěsto-vání a malých vyhlídek do budoucnosti.Důvodem byly také neuspokojivé výnosydosažené v rámci bioklimatologických po -kusů na 42 lokalitách po celé zemi (prů-měrný výnos činil 1 080 kg/ha kořenů,s maximem 3 700 kg/ha v Českých Budě-jovicích; dlužno dodat, že za neúspěchemstála mnohdy zanedbaná péče o pozemky).

Všechny pokusy vedly ke společnémuzávěru: koksaghyz je perspektivní kauču-kodárnou rostlinou, před průmyslovýmvyužitím je však nutné provést šlechtěnívedoucí ke zvětšení její velikosti, zrych-lení růstu a vyšší koncentraci kaučuku.Také je třeba prozkoumat biochemickousyntézu kaučuku a ozřejmit jeho fyziolo-gickou funkci v rostlině. K takovým stu-diím ke konci 40. let skutečně došlo, alepo stabilizaci poválečných trhů a návratubohatých dodávek z asijských plantážíbyly výzkumné programy vesměs ukon -čeny (s výjimkou Španělska, kde se ještěv 60. letech prováděly s koksaghyzemagronomické experimenty).

Koksaghyz –nová kulturní plodina?Počátkem nového tisíciletí nastala novávlna zájmu o ťanšanskou pampelišku. Čímto? I přes pokrok v chemii syntetickýchhmot zájem o přírodní kaučuk neustálestoupá – největší objemy spotřebovávávýroba zátěžových pneumatik (např. pneu-matiky na podvozcích letadel jsou vyro-beny ze 100 % z přírodního kaučuku). Vý -znamným faktorem poptávky po kaučukuje prudce rostoucí automobilový průmyslv Číně, kdy výrobci nestačí uspokojovattento segment trhu. Cena komodity tímtaké stoupá, takže zatímco v r. 2006 se do -vážel 1 kg kaučuku do USA za 1,82 dola-ru, v r. 2008 cena vyskočila na 2,55 do laru.Zvýšený zájem o alternativní zdroje vy -volávají jak současné, tak předpovídanéproblémy s udržením asijských plantážíkaučukovníku. Jako nejpodstatnější se jevínebezpečí epidemické nákazy posílenérozkolísáním klimatického režimu a gene-tickou uniformitou výsadeb (např. suchaa následující prudké lijáky v jihovýchod-ní Asii během sezony 2009 značně zkom-plikovaly stáčení kaučuku, což vedlo kezvýšení jeho ceny téměř o 150 %). Kauču -kovník je ohrožován zejména listovou rzíMicrocyclus (Dothidella) ulei původem zeStřední Ameriky. Nadto téměř všechnyasijské plantáže pocházejí z rozmnoženípouhých 22 rostlin, které byly vypěstoványze zásilky H. Wickhama z Brazílie r. 1876v botanické zahradě v Singapuru (v tétosouvislosti stojí za připomenutí katastro-fální „bramborový“ hladomor v Irsku ve40. letech 19. stol., vyvolaný stejnou kom-binací příčin). Existuje obrana v podoběvýsadeb odolných kříženců druhů Heveabrasiliensis a H. benthamiana, to je všakběh na dlouhou trať v případě statisícůhektarů plantáží. Dochází také k výměněkultur na plantážích v důsledku aktuálnípoptávky po jiných plodinách (biopaliva).Významným faktorem zvyšujícím zájemo jiné zdroje kaučuku je i přibývající početalergických reakcí na bílkovinnou složkukaučuku z kaučukovníku, kterou nenímožné při výrobě ze suroviny jednodušeodstranit.

živa 6/2012 283 ziva.avcr.cz

7 8

6 Při cestě za pampeliškou koksaghyzv rámci projektu PEARLS (blíže v textu)výprava překřížila kaňon řeky Čaryn(200 km východně od Almaty), kde jeerozí vymodelována působivá skalní sce-nerie zvaná Údolí zámků (součást národ-ního parku Čaryn). Foto J. Kirschner7 Detail plodného úboru koksaghyzus patrnými matně slámově zbarvenýminažkami s chmýrem. Foto J. Kirschner8 Rostliny koksaghyzu na mírně zasolené, v létě silně prosychající půděextenzivních pastvin v Kegenské kotlině. Foto J. Kirschner

V r. 2007 byl zahájen pětiletý projekts názvem PEARLS – Production andExploitation of Alternative Rubber andLatex Sources (http://www.eu-pearls.eu),na němž se podílí 11 institucí ze 6 evrop-ských zemí (s vedoucím holandským tý -mem) a z Kazachstánu. Projekt si klade zacíl kompletní výzkum od selekce novýchvariet a mezidruhových hybridů pampe-lišek, přes studium biochemických drahsyntézy polyizoprenu, genetického a chro-mozomálního mapování enzymatickýchdrah, dále agrotechniku, produkci a zpra-cování materiálu až po laboratorní a polo-provozní testy nových produktů. Jde neje-nom o kaučuk – vedle něho je koksaghyzzdrojem polysacharidu inulinu (obsahv sušině až 50 %), který lze při extrakcioddělit a dále zpracovávat (využitelný jenapř. v humánní medicíně nebo k produk -ci etanolu). Jinými slovy, jde o vytvořenínových kaučukodárných plodin, spolus vývojem znalostního a technologickéhozázemí jejich využitelnosti v budoucnu(projekt se vedle koksaghyzu zabývá téžguayulou – viz výše). Za Českou republikuv PEARLS vystupuje Botanický ústav Aka-demie věd, v. v. i., v Průhonicích, kde jenáplní pracovní skupiny (vedené JanemKirschnerem) řízená mutageneze koksag-hyzu a vyšlechtění nových perspektivníchodrůd (obr. 9).

Zapojení Kazachstánu je pro úspěšnéřešení projektu zásadní. Na počátku šlech -titelské práce totiž vždy musí být shro-máždění živého materiálu jak cílovéhobiologického druhu, tak blízce příbuznýchdruhů, s nimiž se naplánují postupné hyb-ridizační kroky. Protože se koksaghyz roz-množuje sexuálně, je zajištění výchozíhomateriálu s dostatečnou genetickou varia-bilitou o to naléhavější (problematice do -mestikace rostlin se věnuje článek P. Smý-kala, viz Živa 2009, 1: 6–9). V letech 2008a 2009 se proto uskutečnily dvě cesty dovýchodního Kazachstánu za účelem nasbí-rat nový genetický materiál z původníhoareálu pampelišky koksaghyz. Zároveňjsme v Průhonicích vypěstovali rostliny zesemen vyžádaných z několika světovýchgenobank, abychom mohli pracovat s ge -neticky co nejpestřejším materiálem. V prv-ní pěstební sezoně jsme k našemu překva-pení zjistili, že pampeliška uchovávanáv genobankách pod názvem Taraxacumkoksaghyz je ve všech případech téměřuniformní a vykazuje znaky polyploidie.Několik našich kazašských sběrů odlišnéhodruhu pampelišky bylo tomuto typu ná -padně podobných a při srovnávací analý-ze vyšla najevo identita všech těchto typů.Ze semen v genobankách se vyklubal tri -ploidní apomikt, jenž roste s koksaghyzemve stejných přirozených biotopech (sympa-tricky). Jde o druh ze stejné sekce, popsa-ný v r. 1940 pod jménem T. brevicornicu-latum, který se hojněji objevoval jako do tédoby neznámý druh plevelně zarůstajícípokusné plantáže koksaghyzu v Sovět-ském svazu. Jeho záměna za koksaghyz mápravděpodobnou příčinu v kontaminacipůvodních výsadeb a v postupném pře-vládnutí tohoto vzrůstavějšího druhus plnou tvorbou partenogeneticky vznika-jících semen při obnovných výsevechv genobankách. Popsanou okolnost si ob -sluhující personál při pravidelných obno-

vách vůbec neuvědomoval. V r. 1943 při-tom publikoval P. J. Zehngraff (USA) studii,ze které vyplynulo, že iniciální kontami-nace semen koksaghyzu apomiktickýmdruhem pampelišky ve frekvenci 1 % vedek zastoupení nežádoucího druhu v násled-né sklizni semen ve frekvenci 38 %. Stačítedy několik generací takové „obnovy“a koksaghyz je zcela vytěsněn apomiktem.Tento příklad mimo jiné ilustruje, jak jedůležité zachovávat i přes pokrok ve věděpůvodní biodiverzitu v přírodních pod-mínkách. Koksaghyz má poměrně malý,a tedy snadno zranitelný areál, což je rizi-kový faktor. Jeho biotopy byly však díkypoloze v marginální oblasti někdejšíhoSovětského svazu uchráněny před melio-racemi a rozoráváním, které jinde dosaho -valo obrovských rozměrů.

Naší – ve šlechtitelství lety prověřenou– metodou je křížení koksaghyzu s blízcei vzdáleně příbuznými druhy pampelišeks různým stupněm ploidie a s různýmirozmnožovacími systémy (sexualita ver-sus apomixe). Cílem je dosáhnout poly -ploidizace u vzniklého hybridogenníhotypu, který bude vytvářet semena parte-nogeneticky, dále bude mít mohutnějšívzrůst než původní koksaghyz a bude syn-

tetizovat kaučuk v požadované koncentra-ci. Využívá se přitom standardní postups kříženími mezi výchozími rodiči a s opa-kovanými zpětnými kříženími mezi hybri -dem a rodičovským koksaghyzem kvůliposílení (dosažení homozygotnosti alel)sledovaného znaku. Do procesu kříženívstupuje rovněž tetraploidní, námi umělevytvořený typ přírodního koksaghyzu tzv.indukovanou autopolyploidizací (zmnože -ním vlastní chromozomální sádky), jíž jsmedosáhli aplikací kolchicinu (mitotickéhojedu) na bobtnající nažky. V r. 2009 bylaprovedena první série více než 2 500 jed-notlivých mezidruhových křížení (obr. 10),v letech 2010 a 2011 pak následovaly sérieintenzivních zpětných křížení v tisícov-kách opakování, se sklizní zhruba 48 000zralých nažek. Menší podíl nažek každo-ročně vyséváme a vzešlé rostliny dále tes-tujeme s ohledem na získanou úroveň ploi -die. Protože jde vždy o analýzy několikatisícovek jedinců, není možné tyto testyprovádět konvenčně zdlouhavým počítá-ním chromozomů, ale využíváme progre-sivní a rychlé techniky průtokové cyto-metrie (blíže viz Živa 2005, 1: 46–48; 2012,4: 155–157). Většinu nažek uchovávámepro budoucí potřeby v podmínkách hlu-bokého zmražení.

Neblahou situaci s identitou domnělýchvzorků koksaghyzu v genobankách jsmenapravili rozesláním dostatečného množ-ství nažek ověřeného druhu pampeliškykoksaghyz z kazašských výprav do přísluš-ných institucí, v České republice je to ge -nová banka Výzkumného ústavu rostlinnévýroby, v. v. i., v Praze – Ruzyni.

Pokud se experimenty vydaří, z kauču-ku pampelišky koksaghyz bude možnovyrábět především zátěžové pneumatiky(zemědělská a nákladní vozidla, letadla),rovněž ho lze přidávat do pneumatik proosobní vozidla (experimentální testováníprobíhá v holandské firmě Apollo Vrede-stein, která je členem konsorcia PEARLS).Z kaučuku guayuly se plánuje výroba ná -strojů pro medicínské využití (ochrannérukavice, zásobníky krve a plazmy). Guayu -la neobsahuje proteinový podíl v partiku-lích kaučuku a je tak minimalizováno ne -bezpečí vzniku alergií.

ziva.avcr.cz 284 živa 6/2012

10

9

9 Pampeliška koksaghyz při pěstovánív experimentální zahradě (úprava prokontrolované křížení v klecích z monofilu)10 Jednoduchý způsob ručního kříženípampelišek spočívá v prostém lehkémotírání dvou úborů proti sobě v doběplné expozice blizen. Snímky T. Černého,pokud není uvedeno jinak