To dokazují výzkumy prováděné lékaři již více než třicet let. V roce 1984 srovnal autoritativní vědecký časopis Science výsledky pooperační léčby 46 pacientů, kteří podstoupili standardní operaci k odstranění žlučových kamenů. Pacienti byli vybíráni co nejpodobnější z hlediska věku, klinických a dalších ukazatelů byla operace a následná rehabilitační léčba prováděna stejným způsobem. Ale pak byli umístěni na různá oddělení a někteří operovaní pacienti viděli za okny zelené stromy a někteří viděli kamennou zeď sousední budovy. Výsledky hovořily samy za sebe: ti, kteří za oknem viděli zeleň, byli schopni opustit nemocnici dříve, než ti, kteří se dívali na ponurou městskou krajinu. Jejich pooperační bolesti byly zmírněny sníženými dávkami léků proti bolesti a hojení probíhalo mnohem rychleji.
Foto Natalia Domrina.
Foto Natalia Domrina.
Mark Berman, zástupce nové vědecké specializace – environmentální neuropsycholog, na datech z největšího města Kanady – Toronta, ukázal, že čím více stromů v prostředí a v sousedství vašeho domova, tím nižší je výskyt onemocnění srdce a krevního oběhu. , cukrovka a další typické civilizační choroby. Berman přitom nezohlednil ani přítomnost lesů či parků v sousedství, pouze množství jednotlivých stromů podél ulic a u domů, stejně jako ostrůvky zeleně na dělících pásech dálnic, silnic a příp. ulice. Celkově studie vzala v úvahu půl milionu městských stromů a zdravotní stav více než 30 tisíc lidí žijících v blízkosti těchto zelených ploch nebo daleko od nich. Závěr: deset stromů navíc na obytnou oblast „omladí“ místního obyvatele o sedm let. Jinými slovy, jeho zdraví je, jako by byl o sedm let mladší než jeho vrstevník z bezlesé čtvrti.
Podle vědců zde působí několik faktorů: čištění vzduchu zelenými listy a touha lidí udělat si extra procházku, pokud je poblíž zeleň, a nejen zdi, a estetický dopad přírodních prvků na lidská psychika.
Podle profesora Qin Li a doktora Tomoyuki Kawady z Japonské lékařské fakulty v Tokiu je výskyt rakoviny nižší v zalesněných oblastech Japonska ve srovnání se zemědělskými oblastmi a městy. Ale i ve městech je v zelených oblastech méně případů zhoubných nádorů.
Japonští vědci prokázali, že i krátké procházky v přírodě posilují imunitní systém. Počet zabijáckých imunitních buněk (T-lymfocytů) v krvi se zvyšuje téměř o 40 % a tento efekt přetrvává celý týden. Pokud strávíte dva dny v lese, imunitních buněk je dvakrát tolik a účinek je cítit celý měsíc. T-lymfocyty zabíjejí tělesné buňky, které jsou zachyceny viry nebo degenerují do rakoviny.
Ale co přesně to dělá v lese? Zřejmě jde o těkavé sloučeniny uvolňované listy a jehličím, mezi nimiž převládají tzv. terpeny. Předpokládá se, že jsou součástí systému chemické komunikace mezi stromy, houbami a půdními mikroorganismy a také lesním hmyzem. Stejná skupina japonských vědců prováděla experimenty: terpeny byly dodávány do ventilačního systému hotelových pokojů, kde experimentální dobrovolníci trávili noc. Kontrolní skupině pokusných osob nebyly podávány terpeny. Ráno a večer byla všem účastníkům experimentu odebrána krev na rozbor. U těch, kteří v noci inhalovali terpeny, se obsah T-lymfocytů zvýšil, i když v o něco menší míře než po procházce v lese. V lesním ovzduší se kromě terpenů zjevně vyskytují i některé další biologicky aktivní sloučeniny. Možná takto působí vzdušné ionty.
Ještě před japonskými experimenty však nezávislí vědci opakovaně prokázali, že rostlinné terpeny, alespoň v tkáňové kultuře, působí proti rakovinným buňkám. Zvláště aktivní jsou limonen a pinen. Limoneny uvolňují citrusové plody, levandule a jehličnaté stromy, borovice – jehličnany a myrta. Nejvyšší obsah borovic v lese je pozorován v horkých létech, zejména po dešti, ale vyskytují se i v zimě. Při lesní procházce se tyto sloučeniny dostávají do těla nejen plícemi, ale i kůží.
Člověk se vyvinul obklopený rostlinami, ať už je to les nebo savana, a nemoci jsou způsobeny nejen znečištěním nebo nervózním moderním životním stylem, ale také odloučením od světa rostlin, které nás vychovaly.
Na základě materiálů z časopisu „Psychologie Heute“ (Německo).
Les je obrovský živý organismus, který má své vlastní vlastnosti a vzorce. Lesní genomika je věda, která nám umožňuje pochopit, jak se mění, přizpůsobuje novým podmínkám, vyvíjí, podle jakých zákonitostí žije, jak by měla být chráněna a jak správně využívat lesní zdroje, abychom o ně nepřišli. Laboratoř lesní genomiky, vytvořená na základě Sibiřské federální univerzity v rámci megagrantového programu, je jediná v Rusku, která studuje lesní genomiku. Jeho ředitel, Konstantin Valerievich Krutovsky, přední vědecký pracovník Ústavu obecné genetiky pojmenovaný po. N.I. Vavilova RAS, vedoucí vědeckého a vzdělávacího centra pro výzkum genomu, profesorka katedry bioinformatiky a genomiky Sibiřské federální univerzity a profesorka univerzity v Göttingenu.
– Konstantin Valerijevič, co je lesní genomika, proč je potřebná a jaké úkoly plní?
– Lesní genomika studuje genomy lesních dřevin a organismy, s nimiž úzce interagují, např. houby. Lesní stromy a houby jsou velmi důležité organismy. Boreální neboli severní lesy Ruska tvoří více než 70 % všech světových boreálních lesů. Ale obecně platí, že pro všechny lesy v Rusku je to 25 % světového. To znamená, že se jedná o obrovskou biologickou rozmanitost, jedná se o klíčové druhy, které jsou velmi důležité pro zachování ekosystémů, pro obrat uhlíku a zejména pro zmírňování klimatu.
Navíc se jedná o unikátní biologické objekty, podle mého názoru nejzajímavější, jelikož všechny biologické záznamy patří stromům. Včetně délky života. Například borovice štětinová v pohoří Sierra Nevada žije až pět tisíc let, sekvoje – až dva tisíce let. Z hlediska délky života, biomasy a výšky jde o rekordmany. Sekvojovec může dosáhnout výšky více než 100 m a sekvojovec může vážit až dva tisíce tun. Jde o evolučně unikátní druhy, velmi důležité pro ekologii.
– Lesní plochy u nás, jak známo, zabírají obrovské plochy. Řekněte nám prosím o laboratoři, kterou jste založili na území Krasnojarska. Jak se to stalo, co dělá vaše laboratoř?
– Spolupráce s Krasnojarským územím, zejména s Lesnickým ústavem SB RAS v Krasnojarsku, začala v 1980. letech 2014. století. Megagrant však umožnil posílit takovou spolupráci, vytvořit velký projekt na studium genomů klíčových druhů stromů Sibiře – jsou to jehličnany, zejména modřín, smrk, sibiřská borovice nebo cedr. A v roce XNUMX jsme díky megagrantu, který jsme vyhráli spolu se Sibiřskou federální univerzitou v soutěži, mohli vytvořit tuto laboratoř, vybavit ji moderním zařízením, sekvencery, protože jde o poměrně nákladnou akci.
Mimochodem, další ze záznamů stromů, zejména jehličnanů, je, že mají gigantické velikosti genomu. Pokud je velikost lidského genomu asi tři miliardy nukleotidových bází, pak je například velikost genomu sibiřského cedru 10x větší – asi 30 miliard. To je kolosální úkol, ale velmi důležitý pro vývoj nových technologií, pro pochopení evoluce těchto druhů, pro jejich ochranu. Víme, jak znalost lidského genomu umožnila pokrok medicíny a populační genetiky. Studium genomiky stromů je nyní stejně důležité. Podařilo se nám kompletně sekvenovat a anotovat genom modřínu a práce na cedru jsou téměř u konce. Kromě toho studujeme genomy různých fytopatogenních organismů a hub.
– Co nám kromě základních znalostí dávají informace o genomu všech těchto rostlin?
– Existuje mnoho praktických aplikací. Již nyní můžeme pomocí metod genetického inženýrství vědomě měnit a budovat nové dřeviny s požadovanými vlastnostmi. Dřevo je velmi důležitým zdrojem alternativní a obnovitelné energie a biopaliv. Pomocí editace genomu můžeme vytvořit nová plemena se selektivně vylepšenými vlastnostmi, tedy rychleji rostoucí, kvalitnější dřevo a odolnější vůči chorobám. To vyžaduje znalost genomu, toho, jak je strukturován, jak funguje a které geny jsou zodpovědné za důležité selekční a adaptivní vlastnosti. V souvislosti s globálními klimatickými změnami, které výrazně ovlivňují i lesy, vyvstává důležitá otázka: jak jsou lesy schopné adaptovat se na nové podmínky, čím nás toto globální oteplování ohrožuje a jak můžeme těmto lesům pomoci s adaptací. To je důležité pro zachování nejen druhů samotných, ale i celých ekosystémů.
– Mluvil jste o dlouhověkých stromech. Je možné nějak využít tuto genetickou informaci k řešení podobného problému u lidí?
– Mám společný projekt se svými kolegy, kteří studují gerontogenomiku neboli problém lidské dlouhověkosti. Snažíme se pochopit – co dokážou rostliny, co si můžeme vzít například z rostlin pro biomedicínu? Jaké je tajemství takové dlouhověkosti, jako je pět tisíc let? A některé eukalypty, jak byly objeveny relativně nedávno, žijí dokonce až deset tisíc let. Jaké je tajemství takové dlouhověkosti? Snažíme se porozumět těmto mechanismům, které jsou zásadní pro širokou škálu organismů.
„Slyšel jsem, že některé z těchto dlouhověkých stromů umírají, hroutí se vlastní vahou, jsou napadeni parazity, ale prostě nemají žádné vnitřní choroby a nebýt těchto okolností, mohly by stále žít. Takže jsou nesmrtelní?
– To je skutečně unikátní jev. Jak se stromy liší od keřů a bylin? Rostou po celý život. Vyznačují se apikální dominancí, tedy neustálým růstem po celý život. Ve skutečnosti obvykle umírají buď na nemoci nebo na přírodní katastrofy, jako jsou hurikány nebo požáry, které hrají velkou roli při obnově lesů. Pokud tyto faktory odstraníte, pak jsou skutečně schopni žít věčně. Růst se samozřejmě zpomaluje, ale nezastavuje se. V tom spočívá jedinečnost dřeva.
– Konstantine Valerijeviči, řekl jste, že požáry hrají velkou roli při obnově lesa. Jsou tedy požáry požehnáním pro lesy, nebo zlem, se kterým je třeba bojovat?
– To je zlo tam, kde je nějaká infrastruktura a žijí lidé. A samozřejmě s nimi musíme bojovat a předcházet jim. Ale celkově je to součást přirozeného procesu. Uvolňují plochu pro dorůstání, pro zmlazení lesa v důsledku dochází i k určité sterilizaci, tedy ničení fytopatogenů nahromaděných odumřelým dřevem; Řekněme, že ve Spojených státech, kde bojují s požáry po dlouhou dobu, to vedlo k tomu, že se lesy zasypaly, hromadilo se mrtvé dřevo, což vedlo k tomu, že se požáry staly katastrofálnějšími a ve skutečnosti mohou způsobit mnoho škod. ekosystému. Proto je třeba k tomuto problému přistupovat velmi moudře.
– Existuje mnoho publikací o tom, jak rostliny nějak „cítí“ a předávají si navzájem informaci, že mateřská rostlina může zemřít, pokud jsou její výhonky zničeny a podobně. Ukazuje se, že toto je nějaký druh světa, civilizace, které si nejsme vědomi. Je to pravda?
– Zformuloval jste to velmi literárně, i když samozřejmě takové pocity mám, když jsem v lese. Často se zdá, že je to nějaký druh organismu, který vás ovlivňuje a vy ho nějak ovlivňujete, vzájemně se ovlivňujete. Ale pokud to převedeme do vědeckého jazyka, pak samozřejmě dochází k interakci mezi rostlinami, včetně mezi stromy, prostřednictvím kořenového systému, včetně toho, kdy se s pomocí symbiotických hub vyměňují molekuly, které ovlivňují regulaci genů.
Například houba, jako je houba medonosná, velmi rozšířená na Sibiři, tvoří velmi velké kolonie spojené myceliem na velké ploše. Některé druhy těchto hub, například v Oregonu, zabírají plochu stovek hektarů. Je znám případ, kdy jeden klon, vlastně jeden organismus obsadil 880 hektarů v přírodní rezervaci Malheur v Oregonu a jeho stáří se odhaduje na 2,4 tisíce let. Tím, že se houby usazují na kořenech stromů, spojují je a prostřednictvím těchto hub se mohou přenášet některé molekuly a přenášet tak informace. Pokud se tyto molekuly podílejí na expresi genů, které mohou ovlivnit variaci vlastností a fyziologické reakce, pak jde o komunikaci na molekulární úrovni.
Stromy mohou vylučovat různé sekundární metabolity, alelochemikálie, fytoncidy, které mohou jak potlačovat vývoj jiných rostlin, tak podporovat jejich vývoj, mohou přitahovat nebo odpuzovat a dokonce zabíjet hmyz. Mezi stromy a hmyzem existuje velmi úzká interakce. Proto je třeba les považovat za jakýsi jediný organismus, kde dochází k interakcím.
– A co zvířata, například veverky, které žijí na stromech?
– Zde je složitější najít paralelu, ale s hmyzem je vědecky prokázáno, že například někteří hmyzí škůdci na základě chemických sloučenin, které strom vylučuje, identifikují stromy, které jsou oslabené a začnou je napadat. Strom docela dobře odolává hmyzu vylučováním pryskyřice a tato pryskyřice pokrývá jak larvy, tak i hmyz samotný a nemohou tomuto stromu moc ublížit. Ale když je tam hodně hmyzu a strom je oslabený řekněme suchem, nemůže produkovat moc pryskyřice. A pak hmyz tento strom hromadně napadne, přemnoží se a může dojít k epifytotům a epidemiím. Pak neodolají ani zdravé stromy a začínají masivní škody. Tyto problémy také aktivně studujeme.
– Řekl jste, že les je druh organismu, živý systém. Jak se má člověk v lese chovat a jak by se neměl chovat nikdy?
– Přírodu je třeba chránit, nejen les. Je zdrojem biodiverzity, vytváří zdravé životní prostředí. Nakonec je to pro nás esteticky důležité. Musíme snížit ekonomickou zátěž lesů vytvořením plantáží, kde můžeme pěstovat určité druhy stromů. Jde o přechod k lesnictví venkovského typu, kdy je možné pěstovat různé odrůdy a druhy stromů pro specifické účely s využitím moderních zemědělských technologií a více zachovávat přirozené lesy a vytvářet přírodní rezervace. No a samozřejmě v lese samotném se člověk potřebuje chovat slušně.
– Jak je to kulturní? Nezapalujte ohně tam, kde je to zakázáno, ale tam, kde je to povoleno, nezapomeňte je uhasit, nevyhazovat odpadky a uklidit po sobě, co jste přinesli?
– Správně. Víme, jaké odpadky je člověk schopen po sobě zanechat. Lidé jsou ale také součástí ekosystému a závisí na tom naše zdraví, stav naší civilizace. Musíme pochopit, že jsme také součástí tohoto velkého organismu zvaného ekosystém.
– Jak byste formuloval, co je les pro lidi a pro lidstvo?
– Pro lidi je les cenným sousedem na planetě a velkým přítelem. Musíme koexistovat, pomáhat si, zvláště teď kvůli změně klimatu. Kolik času bude mít les na adaptaci, jak velkou má adaptivní genetickou variabilitu?
V lesním hospodářství je takový směr – asistovaná migrace, tedy aktivní, cílená a vědecky podložená činnost při obnově a údržbě lesů „přesouváním“ stromů do těch regionů, které pro ně budou výhodné, možná ne teď, ale za deset do dvaceti let. Vedu projekt genetického studia aklimatizace a adaptace sekvoje zavlečené do Evropy, kde se některé oblasti stávají díky oteplování klimatu příznivé pro pěstování tohoto cenného rychle rostoucího druhu.
Existuje ještě jeden nádherný jehličnan – douglas neboli falešný suga, roste na západním pacifickém pobřeží USA a Kanady, je to velmi cenný, krásný strom, ze stejné čeledi jako smrk a borovice, s dobrým dřevem, ale je to teplo -milující. Klima se však otepluje a čím dál tím více míst v Evropě, kde je možné pěstovat tyto stromy, nebo sekvoje, které rychle rostou, mají velmi dobrou kvalitu dřeva a velkou biomasu. Toto je také teplomilný strom, ale studujeme genetické mechanismy odolnosti vůči nízkým teplotám, abychom vybrali mrazuvzdorné stromy a vytvořili odrůdy, které lépe snášejí chlad. S přihlédnutím ke globálnímu oteplování je již mnoho oblastí, kde je lze velmi úspěšně využít v lesnictví. Takové programy pro eukalypty existují v Indii, Číně a USA, kde se používají geneticky vylepšené a mrazuvzdornější druhy těchto stromů.
- #Rozhovor
- #Laboratoř lesní genomiky
- #SFU
- #Krasnojarsk
- #Krutovsky Konstantin Valerievich
- #Lesnictví
- #Genomika