Voda nemá proti souši šanci: Bohatství života na suchu

V mořích a oceánech žije asi sedmina z celkového počtu pozemských organismů, které můžete pozorovat bez použití zvětšovací optiky. Ve sladkovodním prostředí dokonce vegetuje jen 5 % těchto forem života na naší planetě. Zbylých 80 % – tedy drtivá většina makroskopických organismů – obývá souš.

Hurá na pevninu

Proč je vodní prostředí tak chudé na formy života? Vždyť ve vodě pozemský život vznikl a dlouho ji nedokázal opustit. Jako hostitel organismů voda nad souší dlouho vítězila a to zcela suverénně. Souš totiž zůstávala stamiliony let mrtvá. Většina odborníků se shoduje, že jako první se na bahnité břehy sladkovodních jezer a řek vydaly zhruba před 430 miliony roků vodní zelené rostliny. V té době se odehrávala tzv. kambrická exploze.

Jako o překot vznikaly stále nové a nové, do té doby nevídané formy života. Bohatství druhů explozivně narůstalo a v rámci této záplavy evolučních inovací se vyvinuly i rostliny, schopné dlouhodobě přežívat mimo vodní prostředí. Teprve před 100 miliony roků ovšem suchozemské organismy dokázaly „srovnat skóre“ s druhovým bohatstvím světa pod vodní hladinou. Od té doby však souš své „vedení“ neztratila a neustále jej zvyšovala.

Vyhranění specialisti a „obojživelní“ plži

O tom, že průnik z vody na souš, ale i „comeback“ ze souše do vody patří ke skutečně vrcholným evolučním výkonům, svědčí velmi výmluvně řeč čísel. Mnohé evoluční skupiny pozemských organismů ovládají buď život ve vodě a na souši se jim nevede, nebo jsou to naopak v drtivé většině „suchozemské krysy“ a vyhlídka na život v mokrém živlu je příliš neláká.

Vědci například popsali více než 9 000 druhů mořských hub (Porifera). Ve sladkovodním prostředí jich zatím nalezli asi 250; na souši ani jedinou. Podobně jsou na tom mlži (Bivalvia). V moři jich žije asi 11 000 druhů, ve sladké vodě něco málo přes 1 400 … na souši žádný! Naopak, cévnaté rostliny (Tracheophyta) jsou typičtí suchozemci. V moři jich našlo trvalé útočiště méně než sto druhů a ve sladké vodě jich žije asi 2 500 druhů. Vegetace souše zahrnuje nepřeberné bohatství více než čtvrt milionu druhů cévnatých rostlin. K dalším milovníkům souše patří savci (Mammalia). Z celkového počtu více než 5 000 druhů, jich trvale v moři žije jen 125 a ve sladké vodě něco přes stovku.

Organismy, které se dokázaly rozšířit v suchém i mokrém prostředí, jsou spíše výjimkou. K těmto výjimkám potvrzujícím pravidlo patří plži (Gastropoda). Počet druhů mořských plžů se odhaduje na 50 000, jejich sladkovodních příbuzných je asi 5 000 druhů a suchozemských plžů vědci napočítali asi 30 000 druhů.

Fádní prostor oceánů

Ve prospěch života na souši výrazně hovoří větší členitost tohoto prostředí. Pravda, oceány jsou rozlehlé, hluboké a je v nich spousta místa. Tento prostor je ale z valné části tvořen naprosto monotónními masami vod. Výjimku představují pobřežní mělčiny, kde roste bohaté společenstvo nejrůznějších rostlin – od mikroskopických jednobuněčných řas až po obří chaluhy (Phaeophyceae) – a kde soustavnou činností živočišných korálnatců (Anthozoa) vyrůstají mohutné útesy. Členitý terén pobřežních mělčin vytváří podmínky pro rozkvět druhového bohatství, jakým se může pyšnit třeba Velký bariérový útes u východního pobřeží Austrálie.

Vodní prostředí nabízí také užší škály podmínek. Jednou z výjimek je tlak vodního sloupce, který dosahuje na dně nejhlubších oceánských příkopů tisíckrát vyšších hodnot než u hladiny. Tomu souš nedokáže konkurovat, protože na vrcholku Mount Everestu je zhruba třetinový atmosférický tlak ve srovnání s hodnotami naměřenými při mořské hladině. Škála teplot je ale na souši podstatně širší než ve vodě. Stačí porovnat vedro tropické džungle v podhůří Himálaje s třeskutými mrazy na vrcholcích nejvyšších hor nebo polední výheň na vrcholku písečné duny na Sahaře se zabijáckým chladem antarktické polární noci.

Ani sladkovodní prostředí nenabízí nijak zvlášť členitý prostor. Chybí tu obří rostliny, jaké lze vidět na mělčinách při pobřeží oceánu, nejsou tady korálové útesy. Proto nemohou jezera, řeky a potoky svým bohatstvím druhů souši konkurovat.

Svoboda pohybu vzduchem

Rozvoji života svědčí mnohem více fyzikální vlastnosti vzduchu než parametry vody. Při pohybu ve vodě překonává organismus podstatně vyšší odpor, což jej stojí spoustu energie. Vždyť plavání je bezesporu namáhavější než běh. Na souši se proto mohou i drobné organismy přemisťovat na velké vzdálenosti poměrně vysokými rychlostmi. Mistrně toho využívají rostliny, které vzduchem šíří pylová zrna i dozrálá semena.

Větší živočichové se pak aktivně pohybují za jasně vytčeným cílem, a to bývá na souši rovněž snazší než ve vodě. Například břehouš rudý sibiřský (Limosa lapponica baueri) putuje z aljašských hnízdišť na novozélandská zimoviště nonstop letem trvajícím osm dní a nocí. Za tu dobu urazí 11 000 kilometrů.

Vzduchem se také mnohem snáze šíří většina signálů, ať už jde o pachy nebo signály určené k zachycení zrakem. Pouze zvuk putuje ve vodě lépe než vzduchem. Suchozemští živočichové proto rozvinuli pestrou škálu prostředků vnitrodruhové komunikace a využívají ji například k námluvám. Jsou s to vyhledat pohlavní partnery na velké vzdálenosti a následně se za nimi dopraví snáze, než kdyby museli cestovat vodou. Kupříkladu sameček bource morušového (Bombyx mori) ucítí samičku i na vzdálenost 10 kilometrů. Jedinou její signální molekulu feromonu bombykolu rozezná mezi 1 017 molekulami vzduchu.

Zeď mezi vodou a vzduchem

Jak život ve vodním živlu, tak existence na suchu vyžadují od organismů celou řadu specifických adaptací. Stát se „univerzálem“ je obtížné, protože vlastnosti výhodné pro život ve vodě se na souši často ukazují jako handicap a platí to i naopak. Pokud se například suchozemský organismus pokusí proniknout do vody, vstupuje do tohoto živlu nevhodně vybaven a v soutěži o potravu a další zdroje se utkává s domácími matadory dokonale uzpůsobenými životu pod hladinou.

Přestup ze souše do moře zvládli někteří savci. Například kytovci (Cetacea) to vzali „oklikou“ přes sladkovodní prostředí. Jiné skupiny živočichů byly ještě méně úspěšné. Například suchozemští plži (Gastropoda), korýši (Crustacea) nebo blanokřídlý hmyz (Hymenoptera) neuspěli při osídlování moří ani jednou. Naopak, typickým mořským specialistům, jako jsou ostnokožci (Echinodermata) nebo hlavonožci (Cephalopoda), se nikdy nepodařilo kolonizovat souš. A jen plži a mlži zvládli přechod z moře do sladkých vod.

Jednoznačným důkazem obtížnosti přestupu je nápadně malá druhová pestrost živočichů, kterým se průnik z jednoho prostředí do druhého přece jen podařil. V moři dnes žijí například někteří pavouci (Araneae), roztoči (Acari), štíři (Scorpiones) nebo stonožky (Chilopoda). Ve srovnání s bohatstvím druhů jejich suchozemských příbuzných jsou však „mořské rodiny“ těchto živočišných skupin skutečně málo početné.

Sladko-slané rybí přestupy

Přeborníky v přestupu jsou bezesporu ryby (Osteichthyes). Dnes žije ve sladkovodním prostředí přibližně stejný počet druhů ryb jako v moři. Někteří badatelé jsou přesvědčeni, že ryby přestupovaly ze sladkovodního prostředí do moře. Jiní odborníci poukazují na skutečnost, že nejstarší známé ryby žily v moři a že přestup tedy proběhl opačným směrem – z moře do řek a jezer. Ať už se ryby stěhovaly jedním, nebo druhým směrem, k úspěchu je předurčila poměrně vysoká tolerance mnohých mořských druhů ke sladké vodě a odolnost sladkovodních druhů k vodě slané.

Například lososi (Salmonidae) jsou v cestách mezi sladkou a slanou vodou opravdoví přeborníci. Jejich životní cyklus začíná na horních tocích řek, kde se lososí plůdek vykulí z oplozených jiker. Následně malé rybky putují do moře, kde vyrostou a dospějí. Nakonec lososi podnikají tahy zpět do řek, aby zplodili potomstvo. Úhoři (Anguilliformes) střídají moře a řeky v opačném pořadí. Na svět přicházejí v moři, dospívají v řekách a k tření se vracejí zpět do oceánu. Evropští a američtí úhoři mají trdliště v hlubinách Sargasového moře. Východoasijští úhoři se uchylují k tření do závratné hloubky Mariánského příkopu.

Otazník života pod mikroskopem

Souš se sice stala domovem života až velmi pozdě, ale nakonec mu nabídla podmínky, v nichž se mohl rozvinout do obrovské pestrosti. Nešlo o náhodu, ale celkem zákonitý proces. Proto je rozložení druhového bohatství na Zemi takové, jaké ho známe – s převahou druhů na souši.

TIP: Strastiplná cesta na souš: Kolonizace souše proběhla nezávisle a hned několikrát

Velkou neznámou však zůstává druhové bohatství organismů, které pouhým okem nespatříme. Odhaduje se například, že v jediném litru mořské vody může žít kolem 20 000 druhů nejrůznějších mikroorganismů. Kolik jich přebývá ve všech světových mořích a oceánech, řekách a jezerech a na souši si nikdo netroufá odhadovat. Nelze proto vyloučit, že po „započtení“ mikrobů bude bilance druhového bohatství souše a vodního prostředí úplně jiná.