Lišajníky nielenže „vedia“ toho o živote viac ako ľudia, ale zaberajú na planéte aj viac miesta. Ľudské mestá pokrývajú zhruba tri percentá zemskej súše. Lišajníky podľa odhadov šesť až osem percent.
Porovnanie s mestami sa hodí, pretože čo je vlastne lišajník?
Ani rastlina, ani huba, ani choroba
Keby sme sa v 18. storočí opýtali jedného z najvýznamnejších prírodovedcov všetkých čias Švéda Carla Linného, ktorý sa ako prvý na svete pokúsil systematicky zatriediť všetok život na Zemi, odpovedal by „dålig vegetation“. Úbohý rastlinný odpad. Veď to nemá stonku, koreň ani list.
A keď Carl Linné povedal „kašlite na to“, tak sa na lišajníky vedci nadlho naozaj vykašľali a považovali ich za nedôležité, nehodné záujmu. Nuž a keď si do Googlu zadáte lichen, vyhodí vám – kožné choroby…
Lišajník nie je rastlina, ani huba, ani choroba, ani kožná, ani taká, čo zabíja stromy a treba ju zoškrabávať. Nie, netreba, ničomu to nepomôže. Ide, žiaľ, o veľmi rozšírený mýtus medzi záhradkármi.
Lišajník nepredstavuje ani len samostatný organizmus. V škole sa dnes deti stále učia, že ide o huby spolupracujúce s riasami. Treba si predstaviť domácnosť, kde riasy varia (cukry a iné sacharidy prostredníctvom procesu fotosyntézy zo svetla) a huby tento príbytok chránia a poskytujú vodu a minerály. Ale to nie je ani zďaleka úplné.
Najnovšie vedecké výskumy odhaľujú, že v lišajníku je spolupracujúcich organizmov viac, baktérie či dokonca vírusy! Tak čo je teda lišajník?
Možno je to mesto, ale také, o ktorom ľudia len snívajú. Dokonale sebestačný a odolný miniekosystém, ktorý si dokáže vyrobiť úplne všetko, čo potrebuje, a v úplne presnom množstve. Fungujú tam presne stanovené pravidlá, vďaka ktorým tam môže nažívať niekoľko rôznych organizmov. Výsledkom spolupráce sú unikátne látky, o ktoré je vo vedeckej obci najnovšie veľký záujem. Musíme sa však vrátiť do prehistorického mora.
Čo urobíte v kríze? Začnete spolupracovať
„Predstav si, že si organizmus žijúci pradávno v oceáne. Máš kyslík a dostatok potrebných minerálov rozpustených vo vode. Ale keď sa zrazu ocitneš na súši, už nemáš vodu, alebo len ojedinele. Panujú tam veľké výkyvy teplôt, chýbajú ti minerálne látky. Ako organizmus musíš vtedy premýšľať, s kým vytvoríš partnerský vzťah, aby si na súši prežil,“ opisuje Michal Goga, vedúci Katedry botaniky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach.
Foto: Ján Elečko
Poznáme tri základné typy symbiózy v ríši rastlín a húb. Prvým takýmto vzťahom na Zemi bola mykoríza, podzemná spolupráca húb s koreňmi rastlín, základ dnešného takzvaného lesného a lúčneho internetu. Druhú spoluprácu nadviazali (pôdne) baktérie s rastlinami a treťou je lichenizmus. Prvé formy symbiózy medzi sinicami a hubami sa objavujú pred 450 miliónmi rokov.
Aj po stámiliónoch rokoch stále platí, že lišajník nevznikne len tak. „Nevyklíči“ kdesi na skale ako náhodne priviate semeno. Členov lišajníka k spolupráci dotlačí prostredie a jeho podmienky. K symbióze ich donúti napríklad aj stres.
A práve v tomto okamihu lišajníky opantali vedca z Košíc, ktorý sa radí k hŕstke odborníkov lichenológov na Slovensku. Lišajníky totiž produkujú niektoré špecifické látky, ktoré im zabezpečujú istú ochranu pred vonkajším prostredím. „Sú výsledkom spolupráce.“
Ako na tie najodolnejšie baktérie
Nazývajú sa sekundárne metabolity. „Vidím v nich neskutočný potenciál. A to preto, lebo tieto látky sa preukázali ako biologicky aktívne vo viacerých oblastiach výskumu. Lišajník ich produkuje vo výraznej miere. Kým obsah v niektorých stielkach je niekde medzi jedným až 10 percentami suchej hmotnosti, niektoré druhy ich produkujú až okolo 30 percent. Ide o látky, ktoré nie sú komerčne dostupné. Nekúpite si ich ako napríklad celaskon a ich výroba je zatiaľ otázkou budúcnosti. Ale vieme ich dobre izolovať,“ naznačuje lichenológ.
Foto: Ján Elečko
Michal Goga bol ten, kto podnietil štúdium a výskum lišajníkov na univerzite vo Viedni. Na Katedre botaniky Prírodovedeckej fakulty Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach zas založil špeciálne laboratórium, v ktorom dokážu látky z lišajníkov izolovať a identifikovať. Práve v Košiciach je jeden z najväčších výskumných tímov na Slovensku, ktorý sa venuje fyziológii a fytochémii lišajníkov. Veda v tomto smere podľa Gogu ešte len stojí pred mnohými významnými objavmi.
Pretože sa napríklad zistilo, že lišajníky si svoju „továreň na cukry“ chránia poctivo.
Keď lišajník napadne larva nočného motýľa, zaujímajú ju najmä riasy, kvôli svojej výživovej hodnote. Lišajník je na to pripravený tým, že v kôre je hustá sieť hubových vlákien, ktoré sú vybavené sekundárnymi metabolitmi. Tie sú pre larvy často toxické, a tak sa stane, že niekedy sa k riasam ani nedostanú. V prírode si však lišajníky vytvárajú nové spôsoby ochrany ako reakciu na vonkajšie prostredie,“ vysvetľuje lichenológ.
Foto: Ján Elečko
A tak lišajník môže vyvíjať stále nové a nové látky, ktoré na húsenice zaberú. Ľudstvo sa trápi s rovnakým problémom. Hľadá lieky, ktoré by mohli pomôcť proti baktériám, ktoré sa za desaťročia používania antibiotík stávajú voči nim odolné. Aj v lišajníkoch sa môže skrývať odpoveď. A nie jedna.
Výskum v oblasti rakoviny?
Slovenským vedcom z Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach v spolupráci s Ústavom geotechniky Slovenskej akadémie vied sa už podarilo pripraviť antibakteriálne nanočastice zelenou syntézou za využitia lišajníkov. Ukázalo sa, že antibakteriálna aktivita sa vďaka tomu zvýšila niekoľkonásobne!
Čítajte aj Lúčnica je huba! A patrí k nej aj zombie! Ako ju môžu nájsť vďaka satelitom?
Slovenskí vedci skúmajú aj protinádorové účinky. „Zatiaľ sme urobili testy len na nádorových bunkových líniách. Látky z lišajníkov mali silný efekt, dokázali tieto nádorové bunkové línie spomaliť a zredukovať ich rast vo veľmi krátkom čase. Funguje to viacerými spôsobmi. Jeden je taký, že v nádorovej bunke vyvolajú oxidačný stres, čo ju zničí. Tieto experimenty však prebiehajú na úrovni in vitro.
Bude to boj na dlhé trate, ale aj tu sa skrýva veľký potenciál,“ hovorí vedec. „Ak by výskum pokročil, zaujímavé vlastnosti lišajníkových metabolitov by mohli prispieť k zefektívneniu doterajších spôsobov liečby, a to najmä prispením k zníženiu dávky chemoterapeutika a tým aj k možnému zníženiu jeho nežiaducich účinkov. Zaujímavé by bolo tiež ich využitie pri čoraz častejšie sa vyskytujúcej postupnej rezistencii nádorov pri dlhodobej liečbe, kde by lišajníkové metabolity mohli znova navodiť citlivosť nádorových ložísk na chemoterapiu.“
Sotva sa to však posunie, ak sa nezmení jedna kľúčová vec. A to, ako slovenská spoločnosť nazerá na prírodovedcov, vôbec na každého, kto pracuje s prírodou.
Bez koho sa lekár nezaobíde?
Prírodným vedám sa nedostáva takej pozornosti, ako by si zaslúžili. Elegantne to pripomenul vo svojej knihe Half-Earth (Polozem) americký prírodovedec Edward Osborne Wilson.
Deväť z desiatich liekov v súčasnosti získavame priamo z prírody, zväčša z rastlinného sveta. Nedávno na to upozornili výskumníci z Kráľovských botanických záhrad v Kew v Londýne s tým, že ničiť, a teda nepoznávať prírodný svet znamená strácať potenciálne lieky budúcnosti.
Opäť ide o symbiózu, ktorá sa ľahko prehliada. Prírodovedcov, lekárnikov, lekárov, chemikov. Prírodovedci robia službu v tom, že na Slovensku alebo v mrazivých podmienkach Škandinávie či Antarktídy skúmajú lišajníky a testujú biologický potenciál látok, ktoré produkujú. Opisujú ich zloženie, hľadajú účinky a svoje poznatky posúvajú farmaceutom. Tí týmto látkam priradia profil a dokážu ich v kombinácii s inými látkami zacieliť presne na chorobu tak, aby sa oslabili vedľajšie účinky a posilnili tie žiaduce, liečivé.
Čítajte aj Huby prežili kataklizmy. Pomôžu ľudstvu?
Následne to celé „už zabalené“ smeruje k doktorovi, ktorý pacientovi predpíše liek. A napokon sú tu chemici, ktorí premýšľajú, ako tieto novoobjavené látky syntetizovať, aby boli lacnejšie, aby sa nemuseli zbierať napríklad vo Fínsku a aby to bolo udržateľnejšie, keďže lišajníky priemerne narastú jeden milimeter za rok.
Vzťah k lišajníkom mali napokon ľudia oddávna a Linnému sa nepodarilo úplne zrušiť záujem o lišajníky. Starí rodičia zbierali v lesoch niektoré druhy lišajníkov. Verili, že tie, ktoré pripomínajú nejaký orgán, ho aj skutočne liečia. Neboli ďaleko od pravdy. Napríklad lišajník Lobaria pulmonaria pripomína pľúcne laloky. Volali ho pľúcna sladina alebo pľúcny mach. „A skutočne obsahuje aktívne látky, ktoré pomáhajú pri respiračných ochoreniach,“ prezrádza Goga.
Počas druhej svetovej vojny používali vojaci v prvých líniách lišajníky a machy na zastavenie krvácania. Perfektne absorbovali krv a mali antibakteriálne účinky.
„Netreba prírodovedcov podceňovať, bez nich by celá spolupráca zameraná napríklad na takýto druh výskumu nedávala zmysel. Preto aj študentom hovorím – buďte hrdí na to, že ste prírodovedci. Keď vstúpite do lekárne, vôkol seba uvidíte aj časť vašej práce,“ zdôrazňuje Goga.