Seznam anotací:

1. Monografie kosmopolitní čeledi Juncaceae (sítinovité) jako součást mezinárodního programu Species Plantarum - Světová flóra(BÚ)
2. Lesní vegetace severovýchodní Asie (BÚ)
3. Spolupráce na Mapě přirozené vegetace Evropy (BÚ)
4. Pohled na enzymy pod mikroskopem mění pohled na soutěž planktonních mikrobů o fosfor (HBÚ)
5. Ryby v údolních nádržích (HBÚ)
6. Mikrosporidie cizopasící v rybách (PAÚ)
7. Nová substance omezující kopulační schopnosti samců klíštěte obecného (Ixodes ricinus) (PAÚ)
8. Jedinečná lokalizace enzymu topoisomerázy II u parazitických bičíkovců (PAÚ)
9. Reprodukční chování hořavky duhové (ÚBO)
10. Vývoj horských lesních porostů pod vlivem velkých herbivorů (ÚBO)
11. Infekce lidí a zvířat virem Západního Nilu (West Nile virus) (ÚBO)
12. Nelineární modulace fotosyntetické aktivity v dynamickém světelném prostředí (ÚEK)
13. Kontrolní mechanismy fotosyntetické aktivity smrku v podmínkách působení zvýšené koncentrace CO2 (ÚEK)
14. Emise oxidu dusného z půdy pastvin (ÚPB)

6.1 Monografie kosmopolitní čeledi Juncaceae (Sítinovité) jako součást mezinárodního programu Species Plantarum - Světová flóra
Kirschner, J. et al.: Juncaceae 1-3. - Species Plantarum: Flora of the World. Part 6-8: 237, 336 and 192 pp. ABRS, Canberra, Australia (2002-2003).
(Botanický ústav)

Vývoj rostlinné taxonomie dospěl do stádia, kdy se objevuje značná poptávka po souhrnných dílech, podávajících úplný přehled o diverzitě rostlin, ať již v rámci čeledí nebo větších regionů. Je to i proto, že ohromné množství nashromážděných dat a znalostí neumožňuje běžným uživatelům snadnou orientaci a rychlé využití např. v ochranářské praxi. Jednu z cest, jak tuto potřebu uspokojit, představuje předložené třísvazkové dílo. S přispěním 18 světových specialistů ze 14 zemí pěti kontinentů zpracoval autor kompletní monografii čeledi Juncaceae, která je rozšířena a tvoří významnou součást mokřadní a horské vegetace po celém světě. Zpracování zahrnuje 442 druhů (537 taxonů) s podrobnými popisy, mapkami rozšíření a 300 obrázky. Během přípravy díla autor a přispěvatelé objevili šest pro vědu nových druhů a 5 poddruhů; četné doplňky a opravy též přispěly k poznání kontinentálních flór. Zahajovaný rozsáhlý mezinárodní program Species Plantarum: Světová flóra, sdružující nejvýznamnější světová botanická pracoviště a mající i významné české zastoupení, bude stejným způsobem inventarizovat diverzitu rostlinných čeledí celého světa. Monografie čeledi Juncaceae představuje první zpracování velké čeledi v rámci tohoto projektu a současně je i úspěšným modelem spolupráce, efektivně shrnujícím současné znalosti a zkušenosti.

Kirschner J. et al.: Juncaceae 1: Rostkovia to Luzula. Species Plantarum: Flora of the World. Part 6: 1-237 (2002-2003). - Kirschner J. et al.: Juncaceae 2: Juncus subg. Juncus. Species Plantarum: Flora of the World. Part 7: 1-336 (2003). - Kirschner J. et al.: Juncaceae 3: Juncus subg. Agathryon. Species Plantarum: Flora of the World. Part 8: 1-192 (2003). ABRS, Canberra, Australia (zpracováno s podporou grantu GA ČR 206/97/0936)

6.2 Lesní vegetace severovýchodní Asie
Kolbek J. et al.

Kniha je prvním detailním anglicky psaným přehledem lesní vegetace severovýchodní Asie. Zahrnuje především boreální a studené temperátní oblasti ruského Dálného východu (nejvýchodnější část Sibiře, Kamčatku, Sachalin a Kurilské ostrovy), Mandžusko (severovýchodní Čínu a přilehlé oblasti) a severní část Korejského poloostrova a Japonska. Vlastní popis vegetace těchto oblastí je zarámován obecnými úvodními kapitolami, jež přinášejí informace o klimatu, geomorfologii a geologii studované oblasti a o fytogeografických poměrech jihovýchodní Asie, a závěrečnými studiemi, věnovanými obecným aspektům. V těch jsou popsány obecné vztahy mezi vegetací a prostředím a prostorová struktura ve vybraných přirozených lesních společenstvech Severní Koreje. V závěrečné kapitole, klasifikující vegetaci, je provedeno srovnání syntaxonů a typů lesní vegetace severovýchodní Asie.
Projekt vzešel z podnětu českých vědců a na knize se podíleli odborníci z USA, Ruska, Číny, Japonska, Koreje, Kanady a Slovenska. Popis vegetace byl zpracován místními a zahraničními vegetačními vědci na základě literatury a výsledků několika expedic českých a slovenských botaniků do severní Koreje v devadesátých letech minulého století. Při zpracování vegetačních dat a výsledků vegetačního výzkumu byly využity dva metodické přístupy: (1) metoda lesních typů ruské Sukačevovy školy a (2) evropská curyšsko-montpellierská klasifikace. Kniha bude jistě užitečná pro vegetační vědce, ochranáře přírody a všechny, kdo mají zájem o studium vegetace a krajiny v dané oblasti, včetně studentů.

Kolbek J., Šrůtek M., Box, E. O. (eds) 2003. Forest vegetation of Northeast Asia. In: Geobotany 28, Kluwer Academic Publishers, Boston, Dordrecht, London, 472 pp.

6.3 Spolupráce na Mapě přirozené vegetace Evropy
Z. Neuhäuslová

Tato třísvazková publikace Mapy přirozené vegetace Evropy, při jejíž přípravě byl Botanický ústav AV v Průhonicích jedním ze tří hlavních koordinačních pracovišť, je kolektivním dílem geobotaniků z téměř všech zemí Evropy. První díl (v němčině, 655 p.) obsahuje mj. data o historii projektu, popisuje fyzicko-geografické, klimatické a fytogeografické podklady k vegetačnímu členění Evropy a pozdně glaciální a holocenní historii evropské vegetace. Následuje charakteristika vegetačních formací a jejich nižších jednotek, poznámky k nomenklatuře a taxonomii, vysvětlivky odborných pojmů a obsáhlý přehled evropské geobotanické literatury. Druhý díl zahrnuje především německo-anglickou verzi legendy (od polárních pustin, arktické tundry a alpinské vegetace po porosty xerotermních křovin Středomoří, od pouští a stepí jihovýchodní Evropy po vegetaci mokřadů - niv, poldrů aj.), vysvětlivky k obsahu mapy a příklady jejího vyhodnocení a využití. Ve třetím díle je vložena vlastní mapa přirozené vegetace na 9 listech měřítka 1: 2 500 000, barevná legenda a přehledná mapa Evropy v měřítku 1: 10 000 000. Mapa zobrazuje přirozenou vegetaci, která by za současných přírodních podmínek pokrývala území Evropy, kdyby přestal působit vliv člověka. Základem pro její sestavení jsou především zbytky přirozených nebo přirozeným blízkých porostů a jim odpovídající stanovištní podmínky. Tato publikace je prvním uceleným dílem o všech jednotkách přirozené vegetace Evropy, s podrobnou informací o jejich složení, diverzitě, ekologii a rozšíření. Obdobná publikace s takto podrobnou a jednotně zpracovanou charakteristikou 700 mapovacích jednotek z celého světadílu nebyla dosud nikde zveřejněna. Mapa je odrazem stanovištních podmínek a přirozeného růstového potenciálu. Poskytuje základní informace pro ochranu přírody a krajinné plánování, poklady pro ekologickou klasifikaci Evropy i pro posouzení jedinečnosti, vzácnosti nebo ohrožení různých vegetačních jednotek. Poskytuje cenný materiál pro doplnění celoevropské sítě chráněných území. Nabízí podklady pro posouzení změn vegetace vlivem globálního oteplení i pro srovnávací ekosystémové studium a monitoring v různých oblastech výskytu určitých mapovacích jednotek.

Bohn U., Neuhäusl R., unter Mitarbeit von Gollub G., Hettwer C., Neuhäuslová Z., Schlüter H. & Weber H. (2000/2003): Karte der natürlichen Vegetation Europas /Map of the Natural Vegetation of Europe. Maßstab/Scale 1:2 500 000. Teil 1. Erläuterungstext mit CD-ROM /Explanatory Text with CD-ROM. Teil 2. Legende/Legend. Teil 3. Karten/Maps. Landwirtschaftsverlag, Münster.

6.4 Pohled na enzymy pod mikroskopem mění pohled na soutěž planktonních mikrobů o fosfor
J. Vrba, A. Štrojsová a J. Nedoma

Úživnost našich povrchových vod určuje především dostupnost fosforu pro růst organismů. Buňky fytoplanktonu (řas a sinic) i bakterií jsou schopné přijímat pouze fosforečnan, takže po jeho vyčerpání v okolní vodě dochází k limitaci jejich růstu. Při konkurenci o tuto živinu uplatňují mikroorganismy různé strategie. Jednou z nich je vylučování enzymů vně buněk - extracelulárních fosfatáz, které hydrolyzují organické sloučeniny fosforu a odštěpují fosforečnan. Dosavadními metodami jsme byli schopni odhadnout pouze celkovou fosfatázovou aktivitu všech planktonních organismů a předpokládali jsme, že většina druhů fytoplanktonu reaguje na vyčerpání fosforu obdobně, tj. produkuje extracelulární fosfatázy. Teprve nový fluorescenční substrát (ELF®97 fosfát) nám umožnil přímou mikroskopickou lokalizaci fosfatáz na buňkách řas, sinic či bakterií. Kombinací nové metody s počítačovou analýzou obrazu jsme nyní schopni měřit specifickou buněčnou aktivitu jednotlivých druhů mikroorganismů. Metoda přinesla překvapivé výsledky - zjistili jsme, že jednotlivé druhy fytoplanktonu se výrazně liší v produkci extracelulárních fosfatáz, resp. v jejich "nasazení do boje" o fosfor. Použití této metody nám umožňuje detailněji pochopit životní strategie jednotlivých druhů fytoplanktonu, jejich sezónní výskyt, příčiny tvorby vodních květů atd.

Nedoma, J., Štrojsová, A., Vrba, J., Komárková, J., Šimek, K.: Extracellular phosphatase activity of natural plankton studied with ELF97 phosphate: fluorescence quantification and labelling kinetics. - Environ. Microbiol. 5: 462-472 (2003).
Štrojsová, A., Vrba, J., Nedoma, J., Komárková, J., Znachor, P.: Seasonal study on expression of extracellular phosphatases in the phytoplankton of an eutrophic reservoir. - Eur. J. Phycol. 38: 295-306 (2003).

6.5 Ryby v údolních nádržích
J. Matěna, J. Kubečka, J. Peterka, M. Vašek, M. Čech, M. Hladík a další.

Hlavní dosavadní limitací studia ryb hlubokých údolních nádrží byla skutečnost, že jsme měli k dispozici odlovné prostředky účinné pouze v příbřežních částech. V posledních létech jsme intenzifikovali práce na metodickém zvládnutí volné vody. Významně jsme rozvinuli sonarové metody tak, aby byly schopny sledovat všechny objemy nádrží. Podobně pro všechny objemy našich nádrží jsme rozpracovali původně skandinávskou metodiku použití nordických tenatních sítí. Nejžhavější novinkou je však zavedení vnitrozemských modifikací námořních metod - pelagického tralování a použití košelkového nevodu pro výzkum ryb volné vody. Dosavadní výsledky ukazují, že rybí obsádka volné vody je tvořena stejnými druhy, jaké jsou přítomny v příbřežních partiích (v našich vodách nemáme vysloveně pelagické druhy), ale poměrné zastoupení jednotlivých druhů se liší. Významně se liší též chování juvenilních a dospělých ryb. V dospělosti mají zvýšenou vazbu na volnou vodu ouklej obecná, bolena dravý, cejn velký a cejnek malý. Z plůdku mají vysokou afinitu k volné vodě plotice obecná, okoun říční, candát obecný a cejn. Rozvoj vzorkování umožnil první ucelenou studii potravy ryb volné vody našich nádrží, první odhady významu přítokové zóny pro rybí obsádku nádrže a načrtnutí obecných zákonitostí výskytu plůdku v nádržích. Přes nesporné úspěchy je vzorkování ryb volné vody teprve v začátcích, velké problémy způsobují únikové schopnosti, nerovnoměrný prostorový výskyt, migrace a další faktory. Těmto a dalším tématům souvisejícím s pochopením role ryb v ekosystémech údolních nádrží bude věnována pozornost v dalším období.

Vašek, M., Kubečka, J., Seďa, J.: Cyprinid predation on zooplankton along the longitudinal profile of a canyon-shaped reservoir. Archiv fur Hydrobiologie. 156,4: 535-550 (2003).
Prchalová, M., Draštík, V., Kubečka. J., Sricharoendham B., Schiemer F., Vijverberg, J. : Acoustic study of fish and invertebrate behaviour in tropical reservoir. Aquatic Living Resources 16: 325-331 (2003).
Kubečka, J., Matěna, J., Peterka, J.: Vzorkování rybích obsádek údolních nádrží. Vodní hospodářství 10/2003: 273-275 (2003).
Hladík, M., Kubečka, J.: Fish migration between the reservoir and its main tributary. Hydrobiologia 504: 251-266 (2003).
Matěna, J., Čech, M., Draštík, V., Frouzová, J., Kratochvíl, M., Kubečka, J., Peterka, J,. Vašek, M. Distribution of young-of-the-year percids in European reservoirs. In: Proceedings of Percis III conference. Madison, USA. (2003).

6.6 Mikrosporidie cizopasící v rybách
Lom J.

K patogenním agens, která mohou zásadně ohrozit rentabilitu intenzivních chovů ryb přímými i nepřímými ztrátami, případně redukovat populace ryb ve volných vodách, patří paraziti s přímým životním cyklem. K těm se řadí i mikrosporidie, jejichž vývoj v hostiteli probíhá výhradně nitrobunečně. Katalogizace všech druhů mikrosporidií cizopasících u ryb přispěla ke zmapování znalostí této skupiny parazitů a iniciovala jejich detailní srovnávací studium. Na subbuněčné úrovni byla posouzena diverzita a původ struktur jednotlivých stadií vývoje i jevy spojené s infekčním procesem a vztahy hostitel-parazit. Ukázalo se, že u mikrosporidií infikujících ryby neexistují, kromě tvorby tzv. xenomů, žádné struktury, které by je zásadně odlišovaly od mikrosporidií z jiných hostitelů. Detaily ultrastruktury společné pro některé rody neodpovídaly ve všech případech fylogenetickým vztahům těchto taxonů. Na základě dostupných sekvencí rDNA byla navržena klasifikace rybích mikrosporidií do 5 skupin, z nichž dvě odpovídají morfologicky definovaným čeledím (Pleistophoridae a Glugeidae), zatímco ostatní monofyletické skupiny zahrnuly rody morfologicky velmi odlišné. Rozsahem srovnávacího studia je práce první svého druhu. Vytvořila solidní základ pro prohloubení srovnávacích analýz rybích mikrosporidií, do nichž mohou být v budoucnu zařazeny další geny.
Publikace:

Lom, J.: A catalogue of described genera and species of microsporidians parasitic in fish. - Systematic Parasitology 53: 81-99 (2002).
Lom, J., Nilsen, F.: Fish microsporidia: fine structural diversity and phylogeny. - International Journal for Parasitology 33: 107-127 (2003).

6.7 Nová substance omezující kopulační schopnosti samců klíštěte obecného (Ixodes ricinus)
Bouman E.A.P., Dusbábek F.

Klíště obecné, Ixodes ricinus, je cizopasník ohrožující zdraví lidí a zvířat, zejména přenosem původců závažných onemocnění. Pro svůj vývoj potřebují klíšťata bezpodmínečně krev hostitele. Samice jsou schopny se na hostiteli plně nasát pouze tehdy, jsou-li oplodněné. Narušením kopulačních aktivit samců by bylo možné snížit počet oplodněných samic, a tím i samic schopných úspěšně sát na hostiteli a klást vajíčka. Samice klíštěte obecného vylučují těkavé látky, kterými ovlivňují sexuální chování samců. Jedna z těchto látek, vylučovaná výhradně oplodněnými nasátými samicemi, negativně ovlivňuje kopulační aktivity samců a je pro ně repelentní. Substanci inhibující kopulační aktivitu samců jsme izolovali za použití SPME (Solid Phase Microextraction Method) a určili pomocí plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC-MS) jako metyl 3-chloro-4-metoxybenzoát a následně syntetizovali metylací kyseliny 3-chloro-4-hydroxybenzoové. V pokusech s živými klíšťaty ve dvouramenném olfaktometru bylo 74 % samců touto látkou odpuzováno. U hladových samic tato látka snížila počet kontaktů se samci během 2 hodin na 28 % oproti 80 % v kontrole a procento kopulujících párů kleslo na 12 % oproti kontrole (49 %). Studovaná látka se jeví jako perspektivní pro využití k selektivnímu snižování hustoty populace klíštěte obecného.
Publikace:

Bouman, E.A.P., Dusbábek, F., Šimek, P., Zahradníčková, H.: Methyl 3-chloro-4-methoxybenzoate, a new candidate semiochemical inhibiting copulation behaviour of Ixodes ricinus (L.) males. - Physiological Entomology 28: 276-282 (2003).
Dusbábek, F., Šimek, P., Bouman, E.A.P., Zahradníčková, H., Zemek, R.: The composition and effect of several semiochemicals in Ixodes ricinus (L.) (Acari: Ixodidae). - In: A. Buczek and C. Blaszak (Eds.), Stawonogi pasożyty i nosiciele. Wydawnictvo KGM Lublin, pp. 33-43 (2001).
Mikulová, N.: Kopulační dynamika klíštěte obecného Ixodes ricinus (L.) a věková struktura populace. - Magisterská diplomová práce, BF JU České Budějovice, 63 pp. (2003)

6.8 Jedinečná lokalizace enzymu topoisomerázy II u parazitických bičíkovců
Lukeš J.

Enzym toposomeráza (topo) II má významnou funkci při replikaci kinetoplastové (k) DNA, tvořené sítí tisíců vzájemně propojených kruhových molekul DNA. Tento typ uspořádání mitochondriální DNA je charakteristickým znakem bičíkovců, mezi něž patří významní parazité člověka jakými jsou trypanosomy a leishmanie. TopoII se nachází ve dvou protilehlých proteinových centrech, mezi nimiž se síť kDNA otáčí. Byla studována struktura, funkce a lokalizace topoII u volně žijícího bičíkovce Bodo saltans, který je evolučním předchůdcem parazitických druhů. Jeho kDNA je tvořena nekatenovanými kroužky. Bylo prokázáno, že v této primitivní kDNA je topoII rovnoměrně rozptýlená a rozvolňuje kroužky v místě jejich rozdělení. Překvapivým faktem je zjištění, že enzym totožný s mitochondriální topoII se vyskytuje také v několika ložiscích pod jadernou membránou.
Publikace:

Gažiová, I., Lukeš, J.: Mitochondrial and nuclear localization of topoisomerase II in the flagellate Bodo saltans (Kinetoplastida), a species with non-catenated kinetoplast DNA. -Journal of Biological Chemistry 278: 10900-10907 (2003).

6.9 Reprodukční chování hořavky duhové
Lukeš J.

Hořavka duhová (Rhodeus sericeus) je sladkovodní ryba kladoucí jikry do žaberní dutiny mlžů, kde dochází k ranému vývoji zárodků. Náš předchozí výzkum ukázal, že vztah mezi hořavkami a mlži poskytuje ideální model pro výzkum základních otázek evoluční a behaviorální ekologie1. Náš současný výzkum se zaměřil na rozdílné strategie v reprodukčním chování samců a jejich význam pro reprodukční úspěšnost jedince a populační dynamiku. Samci hořavek využívají dvě hlavní strategie, jak oplodnit jikry. Větší samci obhajují teritoria a pomocí dvoření lákají samice ke tření. Menší samci se často pokouší vypustit spermie nad mlžem, do kterého se vytírá jiný pár hořavek - výsledkem je "kompetice spermií" mezi samci. Prokázali jsme, že teritoriální samci na kompetici spermií reagují přesně podle teoretických předpokladů2. V dalších pokusech jsme zjistili, že souboje samců o přístup k mlžům mohou významně snížit množství jiker nakladených během reprodukční sezóny. Samčí agresivita narůstala s hustotou samců a prodlužovala dobu jednotlivých třecích aktů. Nicméně při nejvyšší hustotě samců přestali samci obhajovat teritoria, což stabilizovalo množství úspěšných tření3. V související studii jsme pomocí genetické analýzy paternity dokázali, že teritorialita byla mnohem více úspěšná při nízkých hustotách samců, ale její úspěšnost se snižovala se zvyšujícím se počtem samců. Při nejvyšší hustotě samců byla reprodukční úspěšnost teritoriálních samců shodná s úspěšností samců neteritoriálních4 a při této hustotě také samci upouštěli od obrany svých teritorií3. Tyto výsledky mají význam pro pochopení obecných principů adaptivního chování a jeho vlivu na populaci.

1 Smith C., Reichard M., Jurajda P., Przybylski M. The reproductive ecology of the European bitterling (Rhodeus sericeus). - J. Zool. Lond. (v tisku).
2 Smith C., Reichard M., Jurajda P. Assessment of sperm competition by European bitterling, Rhodeus sericeus. - Behav. Ecol. Sociobiol. 53: 206-213 (2003).
3 Reichard M., Jurajda P., Smith C. Male-male interference competition decreases spawning rate in the European bitterling (Rhodeus sericeus). - Behav. Ecol. and Sociobiol. (v tisku).
4 Reichard M., Smith C., Jordan W.C. Genetic evidence reveals density-dependent success of alternative mating tactics in the European bitterling (Rhodeus sericeus). - Mol. Ecol. (v tisku).

6.10 Vývoj horských lesních porostů pod vlivem velkých herbivorů

Horské lesy významně přispívají k uchování biodiverzity a ekologické stability krajiny. Jedním z faktorů, který ovlivňuje vývoj lesních porostů jsou velcí býložravci, v našich podmínkách jelen evropský a srnec obecný. Při jejich vysokých populačních hustotách nebo při omezené potravní nabídce zvěř brání okusem mladých jedinců obnově lesa. Na modelovém území ve vrcholových partiích Moravskoslezských Beskyd jsme zkoumali vztahy mezi složením potravy jelena a srnce, složením jejich potravní nabídky a intenzitou okusu letorostů jeřábu. Jeřáb je v horských smrčinách významnou meliorační dřevinou a zároveň dobrým indikátorem kvality vztahu mezi herbivory a dřevinnou vegetací. Zvěř na studijních plochách letorosty jeřábu poškozovala, ale zimní okus nebyl tak intenzivní, aby zásadně ovlivňoval vývoj porostů. Relativně slabý okus byl výsledkem přiměřené početnosti zvěře a absence srnce a jelena v dané oblasti v době s vysokou sněhovou pokrývkou. K nízkému poškozování porostů přispívala také dobrá potravní nabídka v bylinném a keřovém patru. K vysvětlení vztahu intenzity vlivu herbivorů na vegetaci přispělo využití progresivních metod analýzy kvality potravy přežvýkavců. Rozdíly v obsahu živin v jednotlivých druzích rostlin i v jejich jednotlivých částech mohou zásadním způsobem ovlivnit potravní chování jelena a srnce. Zdánlivě malé změny ve struktuře vegetace mohou významně ovlivnit intenzitu poškozování dřevin v ranném stadiu jejich vývoje. Analýza potravních vztahů velkých herbivorů přispěla k objasnění mechanismu interakcí mezi zvěří a lesními porosty a ukázala možnosti, jak sladit myslivecké a lesní hospodaření v zájmu udržitelného rozvoje obou odvětví.

Heroldová, M., Homolka, M., Kamler, J.: Breakage of rowan caused by red deer - an important factor for Sorbeto-Piceetum stand regeneration? - For. Ecol. and Manage., 181: 131-138 (2003).
Homolka, M. and Heroldová, M.: Impact of large herbivores on mountain forest stands in the Beskydy Mountains. - For. Ecol. and Manage., 181: 119-129 (2003).
Kamler, J., Homolka, M., Kráčmar, S.: Nitrogen characteristics of ungulates faeces: effect of time of exposure and storage. - Folia Zool., 52: 31-35 (2003).
Kamler, J., Homolka, M., Prokešová, J., Barančeková, M.: Homogeneity of individual pellets in pellet groups: an important condition in herbivores' diet analyses. - Folia Zool., 52: 36-38 (2002).
Kamler, J., Homolka, M. and Čižmár, D.: The suitability of NIRS analysis for estimating diet quality of free-ranging deer. - Wildlife Biol. (v tisku).

6.11 Infekce lidí a zvířat virem Západního Nilu (West Nile virus)

Případy infekcí virem Západního Nilu u lidí a vnímavých zvířat jsou známy po desetiletí v Africe, Asii a Evropě. Virus náleží k antigennímu komplexu viru Japonské encefalitídy, rodu Flavivirus, čeledi Flaviviridae. Všechny známé viry tohoto komplexu (10 zástupců) přenášejí komáři a mnoho jich způsobuje horečnatá, někdy i smrtelná onemocnění člověka a k viru citlivých zvířat. První izolace viru West Nile pochází z krve ženy s horečnatým onemocněním v oblasti West Nile v Ugandě roku 1937. Další izoláty jsou z pacientů, ptáků a komárů z Egypta z počátku padesátých let. V současné době proběhla rozsáhlá epidemie vyvolaná tímto virem v Bukurešti a okolí v Rumunsku, s více jak 500 klinickými případy a téměř 10% smrtelných onemocnění. Byla to nejrozsáhlejší epidemie vyvolaná arboviry v Evropě od případu epidemie Ockelbo-Pogosta-Karelské horečky, která proběhla v osmdesátých letech v severních oblastech Evropy. Dále vyvolal virus West Nile sporadické případy onemocnění lidí a koní v západním mediteránu a jižním Rusku (1962-64), Bělorusku a na Ukrajině (1970, 1980), České republice (1997) a Itálii (1980). Tyto v současnosti proběhlé epidemie potvrzují, že komáry přenášená virová onemocnění se mohou objevovat ve značném rozsahu i v oblastech mírného klimatu. V roku 1999 zaznamenali američtí vědci přítomnost viru West Nile v Severní Americe, kde se rozšířil ze státu New York již do 26 východních a jihovýchodních států USA a do Kanady koncem roku 2001. Infekce virem West Nile způsobila v USA několik smrtelných lidských onemocnění, zabila tisíce ptáků a a způsobila těžká neurologická onemocnění stovek koní. Ve střední Evropě se podařilo virus West Nile izolovat v několika zemích - České republice, Maďarsku a Slovensku. Dosud jej ale neizolovali v Rakousku, přesto že výsledky serologických průzkumů potvrdily přítomnost protilátek k viru West Nile nebo zkříženě reagujících flavivirů.Úhyny ptáků a encefalomyelitída koní se považují za dobrý indikátor aktivity viru West Nile. Proto jsme testovali krevní sér a 385 koní na protilátky k tomuto viru a přítomnost nukleových kyselin ve vzorcích tkání 12 koní. Rovněž jsme vyšetřili vzorky 102 volně žijících ptáků několika druhů, které jsme nalezli mrtvé. S výjimkou čtyř koní pocházejících ze zemí východní Evropy, jsme protilátky k viru West Nile v koňských sérech nedetegovali.Ani použitím molekulárně-biologických metod (nested RT-PCR) jsme neprokázali přítomnost virové nukleové kyseliny (RNA). Také vzorky odebrané z ptáků a vyšetřené imunohistochemicky, in situ hybridizací a polymerázovou řetězovou reakcí (nested RT-PCR) byly negativní. Výsledky naznačují, že v současnosti tento virus není významným patogenem v Rakousku.

Hubálek, Z., Halouzka, J.: West Nile fever - a reemerging mosquito-borne viral disease in Europe - Emerg. Infect. Dis. 5: 643-650 (1999).
Weisssenboeck, H., Hubálek, Z., Halouzka, J., Pichlmair, A., Maderner, A., Fragner K., Kolodziejek, J., Loupal, G., Koelbl, S., Nowotny, N.: Screening for West Nile virus infections of susceptible animal species in Austria. - Epidemiol. Infect. 131: 1023-1027 (2003).

6.12 Nelineární modulace fotosyntetické aktivity v dynamickém světelném prostředí

Fotosyntetické organismy žijí v dynamickém prostředí, kde světlo typicky rychle kolísá kolem střední hodnoty, která se zvolna mění v průběhu dne. V laboratorních podmínkách je fotosyntetická kapacita rostlin měřena ve stálém světle a rychlé kolísání ozářenosti, které se vyskytuje v přírodě v důsledku měnící se oblačnosti či pohybu vln nebo porostu, se zanedbává. V publikaci jsme srovnali dynamiku fotosyntézy vyšších rostlin a sinic ve dvou světelných režimech: ve stálém světle a ve světle harmonicky modulovaném s proměnnou periodou a amplitudou a stejnou střední hodnotou. Zatímco ve stálém světle byl v rozsahu zkoumaných nízkých ozářeností vztah mezi fotosyntetickou aktivitou měřenou fluorescencí a světlem přibližně lineární, v harmonicky modulovaném světle byla fluorescenční odezva dramaticky odlišná. Odezva v režimu nucených oscilací byla silně nelineární s dominantním příspěvkem vyšších harmonických složek a silnou hysterezí. Navrhli jsme, že dynamika fotosyntézy v dynamickém světelném prostředí představuje výraznou a nezbytnou korekci našich odhadů fotosyntetické aktivity v přírodě. Význam nově objevené nelineární modulace fotosyntézy v dynamickém světelném prostředí je umocněn možností využít frekvenční analýzy nucených oscilací k poznání regulačních vazeb způsobujících nelinearitu. Navrhli jsme, že podobný postup lze použít i při mapování regulačních vazeb i v dalších biologických systémech vyžadujících robustní odezvu na rychle se měnící vnější podmínku.

Nedbal, L., Březina, V., Adamec, F., Štys, D., Oja, V., Laisk, A. and Govindjee: Negative feedback regulation is responsible for the non-linear modulation of photosynthetic activity in plants and cyanobacteria exposed to a dynamic light environment Biochim.Biophys.Acta: Bioenergetics 1607: 5-17 2003

6.13 Kontrolní mechanismy fotosyntetické aktivity smrku v podmínkách působení zvýšené koncentrace CO₂

Sérií experimentů, které například prokázaly periodické střídání aklimační deprese fotosyntézy během vegetační sezóny nebo její výrazný projev u starších ročníků jehlic, byla potvrzena hypotéza, že regulace fotosyntetické kapacity rostlin pěstovaných v atmosféře se zvýšenou koncentrací CO₂ je primárně řízena kombinací biochemických, morfologických a fyziologických zpětnovazebných mechanismů. Experimenty prokázaly, že reakce dřevin (smrku ztepilého) v podmínkách zvýšeného CO2 je závislá na síle jejich uhlíkového sinku a nikoli na délce pěstování v takovýchto podmínkách. K limitaci sinkem dochází tehdy, je-li rychlost produkce asimilátů vyšší než rychlost jejich spotřeby. To vede k jejich akumulaci, relativnímu snížení obsahu dusíku v pletivech a následnému spuštění zpětnovazebných mechanismů na principu potlačení transkripce vybraných genů. Naše výsledky prokázaly, že reakce smrku ztepilého dlouhodobě pěstovaného v podmínkách zvýšeného CO₂ se primárně odvíjí od (1) relativního věkového zastoupení jednotlivých ročníků jehlic v koruně, (2) poměru slunné a stinné části korunové vrstvy, (3) aktuální etapy vegetační sezóny a (4) schopnosti vytvářet nové aktivní uhlíkové sinky.

Urban, O., Pokorný, R., Kalina, J., Marek, M.V.: Control mechanisms of photosynthetic capacity under elevated CO2 concentration: evidence from three experiments with Norway spruce trees. Photosynthetica 41(1): 69-75, 2003.

6.14 Emise oxidu dusného z půdy pastvin
Miloslav Šimek

Oxid dusný je jeden z tzv. skleníkových plynů (tj. plynů, které přispívají ke globálnímu oteplování) a účastní se i odbourávání ozonu ve stratosféře. K největším zdrojům oxidu dusného patří půdy, zejména intenzívně využívané zemědělské půdy. Oxid dusný se v půdě tvoří zejména při denitrifikaci, ale jako meziprodukt nebo vedlejší produkt vzniká i při jiných procesech přeměn dusíku. Při studiu pastevních půd jsme zjistili, že velkým zdrojem oxidu dusného jsou zimoviště skotu - plochy pastvin přilehlé ke stájím, kde je chovaný dobytek soustředěn přibližně od konce října do začátku května; zatížení této části pastviny je mnohem větší než zatížení ostatní půdy využívané v průběhu vegetační sezóny pro pastvu. Vzhledem k velké koncentraci zvířat, akumulaci výkalů a utužení půdy se zde tvoří mnoho oxidu dusného, který posléze emituje do atmosféry. Největší emise jsme zaznamenali v jarním období. Dusík, který se v půdě od podzimu postupně hromadí, je za příhodných podmínek (teplota, vlhkost půdy) intenzívně metabolizován půdními mikroorganismy a ve formě plynů uniká do atmosféry. Dochází tak nejen k velkým ztrátám dusíku z ekosystému, ale i ke znečistění atmosféry oxidem dusným i jinými oxidy dusíku. Významným výsledkem je také zjištění, že emise oxidu dusného velmi pravděpodobně souvisejí s pH půdy: při vyšším pH se relativně snižují (a narůstá podíl molekulárního dusíku jako plynného produktu přeměn N). Tento výsledek je významný zejména s ohledem na praktické možnosti snížení tvorby oxidu dusného v zemědělských půdách.

Šimek, M., Jíšová, L., Hopkins, D.W.: What is the so-called optimum pH for denitrification in soil? - Soil Biol. Biochem. 34: 1227-1234 (2002)
Šimek, M., Cooper, J.E.: The influence of soil pH on denitrification: progress towards the understanding of this interaction over the last 50 years. - Eur. J. Soil Sci. 53: 345-354 (2002).
Šimek, M., Elhottová, D., Klimeš, F., Hopkins, D.W.: Emission of N₂O and CO₂, denitrification measurements and soil properties in red clover and reygrass stands. - Soil Biol. Biochem. (in press).