„Živé organismy nejsou stroje. Bez rostlin bychom tu nebyli,“ říká biolog

Kromě laboratoře a přednáškového sálu byste ho mohli občas potkat třeba také v nedělní škole v pražském střešovickém sboru, na procházce po Petřínských sadech nebo ve vazební věznici na Pankráci, kam nepravidelně dochází jako dobrovolník Vězeňské duchovenské péče.

Co je tvoje profese?

Jsem laboratorní botanik. Dělám experimentální biologii rostlin. Je to hodně obecná biologie – základní procesy v lidských a rostlinných buňkách jsou velmi podobné.

Co tě vedlo k tomu, že jsi botanik?

Dostal jsem se k tomu přes mikroskopii, zajímal jsem se jako středoškolák o mikroskopické řasy. Přes ně jsem se dostal do světa rostlin. Nakonec, z politických ohledů, jsem se rozhodl zůstat v Praze v Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR – v Praze bylo v osmdesátých letech přece jen o něco volněji než jinde v republice. Po dvou letech mi pak komunisté dovolili dělat doktorát. Tak jsem se dostal k „velkým“ krytosemenným rostlinám a jejich buňkám.

Sledujete, jak buňka reaguje na změnu prostředí?

Především se snažíme sledovat základní buněčné procesy na molekulární úrovni – zajímá nás, jak buňka žije, jak roste, jak se dělí, jak komunikuje se sousedními buňkami. Když známe základní stav, pak je ovšem možno také sledovat, co se v buňkách děje, když na rostlinu působí změna prostředí či přímo nějaký stres.

Když se řekne genetické modifikace – je to to, co sledujete?

Ne, my používáme genetické modifikace jako nástroj. Sledujeme, co se v buňce děje, jsme motivováni čirou zvědavostí. Geneticky modifikované organismy (GMO) – v našem případě modelové rostliny – používáme pro zodpovězení základních otázek ze života buněk. Když nás zajímá nějaká bílkovina, dá se zasáhnout jeden konkrétní gen, který tu bílkovinu kóduje, a pak sledovat, co se s mutantní rostlinou, která má příslušnou bílkovinu poškozenou, děje. Většinou taková ztráta vede k poruchám normálního růstu a vývoje, a z toho je možno odvodit, jakou má bílkovina v buňce funkci. GMO tedy používáme jako nástroj, metodu, ne cíl.

Jste vám tedy o to, jak zareaguje rostlina na nějaké ohrožení?

Prakticky významné jsou reakce na stresové situace. Např. v posledních letech jsou častější suchá období, proto kolegové hledají molekulární procesy ochrany proti suchu. Je to snaha o praktickou aplikaci, snaha získat rostlinu odolnou např. právě vůči suchu. I proto je tento typ výzkumu státy více podporován. Výsledky základního výzkumu jsou ovšem užitečné pro praktické použití – často podstatně významněji než výsledky primárně aplikovaného výzkumu.

Může tento výzkum být v něčem také ohrožující?

Víme, že člověk dokáže zneužít skoro vše, ale při použití lidských technologií taky docházelo a dochází k neúmyslným neštěstím. Není to nic nového – tato rizika provázejí člověka od jeho počátků. Současná úroveň vědy a techniky je jen dalším stadiem. Nová rizika se dostavila, když se začal používat parní stroj nebo když došlo k dosud největším změnám v životě lidstva během neolitické revoluce, kdy se člověk stal zemědělcem.

Ve Střední Americe byla bez jakýchkoli vědeckých znalostí vyšlechtěna kukuřice z předka, který vypadal jako tráva. Samotný přechod z převážně masité na škrobovou stravu byl také spojen s významnými evolučními adaptacemi metabolismu člověka. Je doloženo, že zdravotní stav (také délka života) populací, které přecházely z lovu a sběru na zemědělství, se přechodně zhoršil. Rizika zůstávají a vznikají nová – např. v minulém století byla klasickým postupem vyšlechtěna odrůda sóji, která byla u určitého procenta konzumentů nebezpečně alergenní. 
Kvůli novým možnostem genových manipulací zatím nevíme, jak to bylo s nešťastným covidem, který už třetí rok trápí celé lidstvo. Je přírodního původu, či unikl z laboratoře? Já to vidím tak 50 na 50 procent. Španělská chřipka po 1. světové válce určitě žádnými genetickými manipulacemi neprošla; je ovšem doloženo, že na virech typu SARS genetické modifikace testovány byly – a to také ve virologických laboratořích ve Wuhanu. 

Je to podobný princip, jako když se vyšlechtí jabloně vůči něčemu odolné?

Musíme zde rozlišovat klasické šlechtění a moderní metody šlechtění, spojené s genetickými manipulacemi. V obou případech se přitom mění genetické vlastnosti – sekvence DNA – a tedy je to principiálně příbuzné. Zatímco klasické šlechtění je založeno na křížení příbuzných kultivarů či druhů rostlin a vznikají při něm nové rozsáhlé kombinace genů, dnešní metody genového inženýrství umožňují modifikace, zacílené nejen na jeden gen, ale dokonce jen na specifický úsek genu, který může změnit funkci příslušné bílkoviny. Tedy při křížení se mění a mísí velký počet genů, kdežto moderní metody genových manipulací umožňují velice cíleně zasáhnout jeden gen. Ale základní princip změny sekvence DNA je stejný – jako když se šlechtil buldok nebo kukuřice.

Ještě k zemědělství. Čím to byla tak velká revoluce, čím zemědělství začalo? Z lovce a sběrače se stal zemědělec, je to tak?

Lovec je vydán napospas výskytu lovné zvěře, musí se hodně pohybovat, doufá, že narazí na místo, kde bude zvěře dost.
Ale pokud hledáme na určitém místě hlízy, výkyvy jsou většinou menší než při lovu a pak samo řízené, úmyslné pěstování plodin – zemědělství – zajišťuje neskonale větší stabilitu získávání potravy.

Městské aglomerace nebo velké vesnice začínaly ve větší míře až v souvislosti se zemědělstvím, to je doloženo archeologicky.
Zemědělství měnilo život lidských pospolitostí. Lovec stráví sháněním potravy většinu času, se zemědělstvím má člověk mnohem více volného času, může se intenzivněji rozvíjet kultura.

Co děláš, když jen tak jdeš na procházku v přírodě? Vidíš to jinak než lidé, kteří neanalyzují rostliny v laboratoři?

Žel rostliny kolem nás moc neznám – v terénní botanice jsem amatér.
Přátelé botanici mě v tomto směru v posledních letech trochu doučují, a jde to pomalu. Svět určitě vnímám podobně jako každý jiný z nás. Slunce svítí, mech je zelený… Vnímáme dnes přírodu dost romanticky – to se jistě silně od středověku změnilo. Pro výzkum používáme laboratorní modelové rostliny. Podobně jako se třeba v medicíně používají bílé myši. My máme malou rostlinu – huseníček, latinsky Arabidopsis thaliana, příbuznou kokošce či řepce, a používáme ji ke studiu základních procesů v životě rostlin. Tato modelová rostlina se systematicky používá od osmdesátých let a stejně toho o huseníčku ještě spoustu nevíme.

Dívali jsme se nedávno na film Šarlatán (o léčiteli Janu Mikoláškovi). Je ti blízká přírodní medicína, bylinky?

Předně – byliny potřebujeme k životu, bez rostlin bychom tady nebyli. A vlastně se nedají úplně oddělit potraviny od léků. Bylinkářka je moje manželka Monika, ale spoléháme především na vědeckou medicínu. Je ovšem v řádu věcí, že rostliny potřebujeme – také v nemoci.

Z filmu jsem si zapamatovala jednu repliku. Mladý Jan Mikolášek přijde do učení k léčitelce. A ona mu po nějaké době, co je u ní v učení, řekne, že by byla ráda, aby se s ní každé ráno modlil. On se jí zeptá, proč. Ona odpoví: Abys věděl, kam patříš.

To je vážná věc. Nám biologům a vědcům obecně se stává, že vědecký model světa nám splyne s realitou, vědci zapomenou, že ten skutečný svět není v laboratoři. Tam jsou modelové (a tedy také silně zjednodušené) situace vytrženy z kontextu. Živé procesy vidíme jako hodinový mechanismus. Je to descartovský způsob modelování světa ve vědě.

A někteří lidé zapomínají, že je to model, v posledu umělý svět, není to živá skutečnost. Sami sebe postaví do umělého „vědeckého“ světa a vyvozují z toho nekriticky obecné závěry. Je to problém pozitivismu a scientismu. Někteří z vědců si myslí, že jedině věda má správnou celkovou perspektivu. Ano, modlitba připomíná člověku, kam patří.

Ale svět, ve kterém žijeme, má ještě další rozměry. Živé organismy nejsou stroje. My s nimi ale tak ve vědě zacházíme, abychom do nich pronikli z hlediska funkcí. Strojová metafora je jen pomocná mapa, život, svět je mnohem bohatší.

Mikolášek měl na zahradě kapličku, denní modlitbu pak praktikoval celý život. To bylo možná to nejdůležitější, co se od té babky kořenářky naučil. Zde je ovšem na místě mimořádně důrazně připomenout, že vědecké modely světa jsou nenahraditelné mapy, které nám pomáhají se ve světě orientovat. Když někdo odmítá vědu, chová se jako bloudící, který odmítá použít k záchraně mapu.

Ještě k přírodě a přirozenosti. Můžeš o něčem z oboru biologie a nakládání s přírodou říct, že je to už nepřirozené, nám lidem už to nepřísluší?

V některých oblastech Středomoří se ve starověku pasením stád zlikvidovala příroda, teď je zde poušť. Bylo to nepřirozené – a nám lidem nepříslušející? Měli jsme zůstat lovci a sběrači? Těžko to můžeme vyčítat našim dávným předkům před 10 tisíci lety – nepřemýšleli o tom.
Romantici se otáčejí do minulosti, ale vidí ji idealisticky. Neolitická revoluce nezačala ničit ten jediný přirozený svět – prostě jej proměnila, tak jako jej mění průmyslová revoluce. Pořád je to svět našeho života, ke kterému patří, že se stále proměňuje. Problém je, že pasení stád proměnilo krajinu Středomoří (a činnost člověka podobně působila na mnoha jiných místech) dříve, než se dospělo do stavu udržitelného způsobu zemědělství. Průmyslová revoluce ovšem přetváří náš svět na globální škále – a taky jej globálně ohrožuje. Je jistě třeba hledat cesty, jak svět našeho života udržet co nejživější, nejstabilnější, nejrozmanitější. Z této perspektivy přirozené není to, co bylo a bohužel je, ale to, co by být mělo. Do toho ovšem nepochybně podstatně patří také ochrana a dnes často již obnova přírody. I genovým inženýrstvím se dá země ničit. Například když se genové inženýrství začalo používat, některé firmy připravovaly a prodávaly transgenní setbu, která byla odolná vůči herbicidům – produkovaným stejnou firmou. Používalo se pak zbytečně hodně herbicidů, které chránily plodinu, ale ničily přírodu. Dnes je důležité, že se připravují transgenní plodiny, které jsou přirozeně odolné vůči patogenům; chemikálie se pak používat nemusejí. Ovšem možností je mnohem více – počínaje zvýšenou kvalitou potravin.

Lidé, kteří přehnaně kritizují moderní možnosti genových manipulací, vytrhují vývoj lidského světa z kontextu. Za ta minulá tisíciletí jsme se právě naučili si rizika technologického pokroku uvědomovat a přemýšlet o nich. Ano, je potřeba být ve využití technologií – zvláště ovšem nových – opatrný, ale ne je šmahem odmítnout.

Trpí rostliny? Když trápím zvíře, tak ho to trápí, bolí. Jak je to s rostlinami? Když budu řezat do rostliny nožem, bolí ji to?

Vezměme množení řízky: Rozřežeme rostlinu třeba na pět kusů a ty dál rostou – uříznutí nemusí pro rostlinu znamenat nic hrozivého. Rostliny se dokážou vypořádat s dalekosáhlým poškozením – viz například regenerace pokosené trávy či pokácených stromů z pařezů. 

Rostliny ale citlivě vnímají, co se s nimi děje. Třeba ťukneme do listu a rostlina to vnímá. Kamarád z Izraele Daniel Chamovitz, který napsal knihu o vnímání rostlin, připouští, že rostliny mají vegetativní vědomí. Ale bolest v našem lidském smyslu rostlinám nepřisuzujme.
Když rostlinu mám rád, pozná to tím, že ji dobře zalévám, okopávám a hnojím. Rostliny jsou živé a citlivé – nejsou to bezduché stroje.

připravila Jana Plíšková

foto: archiv respondenta