Dvě odpovědi na jednu zvědavou otázku

Představte si, že by ze Země zmizel veškerý život a do oceánu by byla vhozena jediná fotosyntetizující bakterie nebo řasa. Jak dlouho by pak trvala kolonizace pevniny a oceánů?

Odpověď č. 1: David Morton, Geeveston, Tasmania, Austrálie

K vypracování jednoduchého modelu je pro zjednodušení výpočtů třeba přijmout určité předpoklady. Budeme pracovat s mocninami 2, což znamená, že budeme násobit nebo dělit jen dvěma. Nechť platí, že plocha Země je 512 milionů km² (skutečnost je 510 milionů km²). Dále předpokládejme, že velikost jedné buňky řasy je jeden čtvereční mikrometr, a že doba zdvojení její plochy je 24 hodin. Otázka zní, jak dlouho by trvalo, než by se plocha jednoho čtverečního mikrometru zvětšila na 512 milionů km², a to v případě, že řasy zdvojnásobují svou plochu každý den? Řasy by snadno pokryly pevninskou plochu modelové Země za 90 dní, a to včetně plochy mnoha jeskyní a všech ostatních ploch na pevnině. Když budeme předpokládat, že plocha oceánů pokrývá 75 % Země, pak by řasy potřebovaly stejný počet dní ke kolonizaci oceánů. Tento model je ovšem pouze teoretický, protože zde existuje řada faktorů, které jeho platnost vyvracejí:

• mořské řasy mohou žít pouze ve slaných vodách, takže nemohou pokrýt ani pevninu, ani oblasti se sladkou vodou,
• hynutí buněk může zpomalovat jejich růst,
• růst mohou zpomalovat i vnější faktory, jako je nevhodné klima v některých oblastech.

Pokud by se jeden čtvereční mikrometr zdál být u řasy příliš velký, bylo by možné v modelu uvažovat o velikosti pouze jednoho čtverečního nanometru. I v tomto případě by se kolonizace prodloužila pouze o 20 dní.

Odpověď č. 2:  Mike Follows: Sutton Coldfield, West Midlands, Spojené království

„Mořské řasy jsou různorodou skupinou druhů od jednobuněčných organismů až po 50 metrů dlouhou obrovskou mořskou řasu Macrocystis purifera. Jako jiné rostliny, i řasy jsou autotrofní a vyrábějí si vlastní potravu díky využívání slunečního světla k syntéze cukrů z CO₂, odpadním produktem je kyslík.

Začněme druhem Pediastrum boryanum, buňkou o průměru 10 mikrometrů. Kdyby se rozmnožoval asexuálně (dělením na dvě), trvalo by 85 generací, než by byly pokryty oceány. Kdyby každá generace dosáhla sexuální zralosti za 24 hodiny, tento proces by trval 3 měsíce. Vodní řasy jsou vodní rostliny, takže ke kolonizaci pevniny by si musely počkat na vývoj jiného druhu, s nímž by mohly rozvíjet symbiotický svazek, jako je tomu u hub a lišejníků. Jednobuněčné řasy jsou všudypřítomné, ale stanou se patrnými až tehdy, když je jejich populace hustá tak, aby změnila transparentnost vody. Populace se může zvýšit tisícinásobně za pouhých 10 dní. Populační hustota závisí na druhu řas.

Dnes některé řasy představují riziko pro místní ekosystémy. Jejich nadměrný výskyt je často spojován se znečištěním, zejména tehdy, když se dusík a fosfor z umělých hnojiv dostává do oceánů. Tropické oblasti v zeměpisných šířkách mezi 30. stupněm na sever a na jih od rovníku bývají označovány jako „oceánské pouště", protože zde chybí uvedené výživné látky“. Díky tomu jsou tyto vody neobyčejně čisté a přitahují potápěče.

(New Scientist, 2015, č. 3008, s. 57.)