Chemie a život – Topol

Lze jej nalézt v každém koutě zeměkoule. Daleko na severu rostou topoly vavřínové a balzámové; ve stepích a pouštích střední Asie – Bolle a pouštní topoly; na Sibiři a střední Asii – Simon a vonné topoly; Rodák ze Severní Ameriky, delta topol osídlil Evropu, včetně celé západní části SSSR jižně od Leningradu. A topol bílý je prostě všudypřítomný: jeho areál pokrývá Evropu a Sibiř, střední Asii a severní Afriku. A všechny tyto druhy hrdě nesou své rodové jméno — Populus.

Populus. Topol. Není pravda, že tato slova jsou si trochu podobná? Není se čemu divit: koneckonců jsou nejen významově stejné, ale také příbuzné rodinnými vazbami. Kdysi dávno, když dorazil do našeho regionu, ztratil „populus“, koncového cizince slovanských jazyků, a musel přizpůsobit jednotlivé zvuky místním jazykovým zákonům. Tak se zrodil ruský „topol“, ukrajinský „topol“ a český „topol“. Mnoho dalších jazyků nechtělo vytvořit nové slovo, ale také vzalo latinský název a přeměnilo jej každý svým vlastním způsobem – takto je anglický „toplar“, francouzský „Poplier“ a německý „Pappel“ se objevil. Takže topoly v mnoha jazycích vystopují svou linii zpět ke starořímskému „populus“.

Celkem je známo více než 100 druhů topolů, ale toto číslo se výrazně zvýší, pokud vezmeme v úvahu všechny odrůdy a hybridy. Mnoho takových hybridů bylo vytvořeno speciálně pro přizpůsobení topolu místním podmínkám. Například v Itálii byl vyvinut topol odolný proti větru pro výsadbu v údolí Pádu: často zde fouká silný vítr a obyčejné topoly, které nejsou nijak zvlášť pružné, se často lámou. U nás se zrodily takové nové druhy jako sovětský pyramidální topol (kříženec Turkestánu a bílého), ukrajinský topol bílý (potomek Bolleho a topolu bílého) nebo majestátní topol Jablokov, kterému se také říká pyramidální osika – výsledek křížení osiky s topolem Bolle.

Poblíž severních břehů jezera Balchaš se nacházejí háje vzácných pouštních topolů – turangas, které jsou pod státní ochranou. Jedná se o úžasně odolný strom, který dokáže růst jak v písku, tak na suché kamenité půdě, hojně nasycené solemi a vydrží jak kruté zimy, tak 40stupňová vedra. Díky práci kazašských vědců se turanga stala předkem desítky kříženců topolů, kteří se také nebojí horka, sucha ani slanisek. A rostou dvakrát rychleji než jejich rodiče, kteří jsou sami svou rychlostí růstu pověstní, protože tím jsou proslulé všechny topoly bez výjimky. Například na Ukrajině hektar topolového lesa vyprodukuje 24 kubíků dřeva ročně – více může poskytnout pouze vrba.

Dřevo topolu je světlé, bílé, měkké, snadno se zpracovává, za sucha se téměř nekroutí a nepraská, proto je ceněno v soustružení a truhlářství. Topol poskytuje stavební řezivo i materiál pro obaly, úspěšně konkuruje své relativní osice ve výrobě překližky a zápalek a slouží jako zdroj surovin pro papír a umělé hedvábí. A nyní, když se nad lidstvem vznáší hrozba energetické krize, se pro topol objevuje nová oblast použití. Ve Švédsku vznikla myšlenka vytvořit nový zdroj paliva – „energetické plantáže“ rychle rostoucích topolů a vrb, jejichž dřevní hmotu lze zpracovat na kapalné palivo – líh.

Lepkavá poupata topolu se zlatým leskem kdysi sloužila vědě: v minulém století z nich byl izolován flavonoid chrysin (což v řečtině znamená „zlatý“). A i když se ho brzy naučili syntetizovat, pupeny topolů ještě neztratily svůj význam jako zdroj perzistentního barviva, které dodává vlně všechny odstíny od světle žluté až po čokoládovou. Z pupenů se získává také silice pro parfumerii – slouží jako fixátor pachů. Rozsáhlý soubor biologicky aktivních sloučenin – glykosidy, organické kyseliny, pryskyřice, gumy, třísloviny a minerály – dává masti, odvary a tinktury z ledvin protizánětlivé, změkčující, analgetické, antimikrobiální vlastnosti. Rozsah použití takových léků v lidové i vědecké medicíně je přibližně stejný: léčba ran, řezů, modřin, popálenin.

Mladé listy topolu jsou zdravou potravou pro domácí mazlíčky: obsahují hodně karotenu a kyseliny askorbové. Je pravda, že s věkem se v listech hromadí éterické oleje, které potlačují chuť k jídlu, takže větve topolu na jídlo by se měly sklízet nejpozději v polovině léta. A včely získávají suroviny pro slavný propolis ze sekretů, které se hromadí v paždí listů.

I I. V. Mičurin si při pozorování mladých sazenic jabloní všiml, že topoly rostoucí v sousedství zpomalily a brzdily jejich vývoj. Pak to vysvětlil tím, že vysoké topoly „zadržují atmosférickou elektřinu“, kterou potřebují všechny rostliny. To je asi částečně pravda (ne nadarmo slouží topol rostoucí u domu jako výborný hromosvod). Ale přesto, hlavní vliv na okolní rostliny má, jak nyní víme, dech topolu. Kromě kyslíku uvolňuje do atmosféry velké množství různých těkavých látek, až 3 g za hodinu na metr čtvereční listů, a tedy až 300 kg na hektar topolového lesa. Tyto těkavé látky – fytoncidy – chrání hostitelskou rostlinu před škodlivými mikroorganismy. Topolové fytoncidy jsme se již naučili používat pro vlastní potřebu: sloužily například v boji proti slintavce a kulhavce u hospodářských zvířat. A některé těkavé látky vyzařované topolem mohou ovlivnit růst jiných rostlin – v závislosti na jejich koncentraci buď stimulují jejich vývoj, nebo potlačují klíčení semen, dusí je a dokonce je zabíjejí. To lze snadno ověřit, pokud pozorujete rostliny žijící vedle topolu. Zde je pole ovsa, chráněné před větrem topoly: na samém okraji pole jsou klasy žalostné, utlačované; čím dále od stromů, tím jsou velkolepější; ale pruh, kde je oves nejtučnější a nejvyšší – zde je koncentrace účinných látek vylučovaných topolem pro rostlinu optimální. Topol (stejně jako dub, vrba a další stromy) má stejný účinek na řepu, slunečnici, fazole a kukuřici. Těžko najít jiný strom, který by byl chráněn před nepřízní osudu jako topol. Ukazuje se, že dokonce i údery blesku trpí topol méně než kterýkoli z jeho zelených protějšků: pokud mohutné duby po přímém zásahu bleskem ztratí veškeré listy, pak koruna topolu zůstane téměř nepoškozena.

Topol se nebojí kouře, plynů ani prachu. Jsou známy případy, kdy topoly stojící poblíž velkých továren a zakoušející působení plynů vypouštěných jejich četnými trubkami, během léta až pětkrát shodily všechna svá olistění a přesto neuhynuly: listy rostly znovu a znovu. Studie ukázaly, že topol je velmi odolný vůči působení sloučenin síry, chlóru a fluoru. A nejenže je stabilní – jeho listy všechny tyto sloučeniny aktivně absorbují a čistí od nich vzduch. Neutralizují škodlivé látky, které znečišťují atmosféru – výpary čpavku, oxidy dusíku a některé další – a fytoncidy uvolňované topolem. A na oplátku dodává topol do vzduchu kyslík, kterého produkuje dvakrát více než dub a téměř třikrát více než lípa. Kromě toho je to také vynikající filtr: dospělý topol během léta vyčistí vzduch od 20-30 kg sazí a prachu.

To vše dělá topol nepostradatelným pro výzdobu městských ulic, zahrad a parků: potěší nejen oko, ale také pomáhá sladit dech továren s dechem lidí. Velký přínos má topol také při oživování hald – mrtvých hor prázdné skály, které stojí všude tam, kde se těží uhlí. Jen na Donbasu jich je více než tisíc. A pokud i ta nejmenší hromada odpadu zabírá až 3 hektary (a existují obři se základní plochou více než 20 hektarů), kolik půdy pod nimi umírá. Mnoho hald odpadu také hoří, otravuje vzduch, je nutné kolem nich vytvořit sanitární zóny, dále zahlcovat pole a zahrady, silnice a obytné budovy. Je prakticky nemožné buď odstranit horninu, ze které jsou vyrobeny, nebo ji použít, ačkoli takové pokusy byly učiněny. Zbývá jediná cesta: nejprve je uhasit (také obtížný, ale již splnitelný úkol), a pak, aby nezvětraly a neohlodaly, osázet stromy. A už dávno se všimlo, že na starých zaniklých hromadách odpadu je sama příroda jednou z prvních, které se topol usadil. A tak se pro umělé výsadby na odvodněné haldy odpadu začaly používat topol bílý a topol černý neboli ostřice, jak se také říká. Topol spolu s dalšími rostlinami již několik let pokrývá šedou haldu odpadu Donbasu zelení.

Zdálo by se, že topol je dobrý pro každého, ale má to jednu nevýhodu. Jeho širokému využití pro městské terénní úpravy brání topolové chmýří. V polovině května začíná topol plodit a koncem května – začátkem června se otevírají četné červenohnědé jehnědy a semena se rozptýlí do všech stran. Každé semeno má padák stovek nejjemnějších stříbřitých chloupků: jeden strom produkuje 20-30 milionů semen! Topol je prostě nucen produkovat takové myriády semen: každé z nich je malé, slabé a jeho šance na přežití jsou tak malé!

Fuzzy poletují vzduchem, lechtají vás na tváři, létají vám do nosu a úst, shromažďují se v načechraných skupinách na okraji chodníku, pokrývají vaše trávníky a plují podél řek a jezer. Toto zdánlivě neškodné chmýří poletovalo všude kolem už týdny. Není ale tak neškodný a způsobuje mnoho nepříjemností (i když může být prospěšný – například jako náhražka vaty nebo výplň). Chmýří ucpává ventilační kanály, ucpává kanalizaci, hromadí se v komínech, čímž vzniká nebezpečí požáru, a jako nezvaný host se prodírá do průduchů. U mnoha lidí se v tomto ročním období objeví alergie.

Ale ukazuje se, že tuto nevýhodu lze překonat – pokud se budete řídit starou dobrou radou: „Cherchez la femme!“ – „Hledej ženu“. Topol je totiž dvoudomý strom: má samce a samice. Producentem chmýří jsou samičí stromy. A pokud je při výsadbě nezneužíváte, problém s chmýřím nevznikne. K tomu je třeba odebírat sazenice pouze vegetativního původu od samců, kteří nevytvářejí chmýří. Kromě toho, samčí stromy, jak se sluší zástupcům silnějšího pohlaví, jsou větší než samice a mají více větví – takže přínos je dvojnásobný.

Co ale dělat se vzrostlými samičími stromy, které byly vysazeny už dávno? Neměli bychom je pokácet? Samozřejmě, že ne – existuje galantnější cesta ven. Mladé topoly poprvé kvetou ve věku 10-12 let. Předtím přirozeně nevytvářejí chmýří a jsou proto zcela neškodné. A vzrostlé samičí stromy lze uměle „zkrátit“: stačí je oříznout brzy na jaře – odříznout staré větve. Stromu tento průběh zmlazení vůbec neuškodí, navíc ještě lépe poroste. A jeho život bude trvat a chmýří se brzy neobjeví. A pokud to nestačí, pomůže radikálnější kosmetická technika – během kvetení může být strom postříkán speciálním roztokem. Náušnice spadnou a nebudou žádné chmýří.

Ukazuje se tedy, že některé ženské nedostatky lze překonat. K tomu potřebujete jen trochu více pozornosti – no a trochu make-upu.

Ve všech městech a dokonce i vesnicích nacházejících se na území bývalého Sovětského svazu topoly nepochybně zaujímají první místo mezi všemi vysazenými rostlinami. Kromě toho, že jsou topoly nepostradatelným zdrojem kyslíku a pohlcovačem oxidu uhličitého, přinášejí i spoustu problémů. Hlavním důvodem je topolové chmýří, které vytváří nebezpečí požáru a způsobuje alergie, navíc se chmýří dostává do systémových jednotek kancelářského vybavení, ulpívá na radiátorech, ucpává klimatizace, což snižuje jejich životnost.

Onehdy poslanec Boris Chernyshov ve svém kanálu Telegram upozornil na problém masivního hromadění topolového chmýří v moskevských ulicích. Uvedl, že hodlá svolat kulatý stůl s odborníky na životní prostředí, aby našli řešení problému. Pojďme zjistit, co je na chmýří špatného a zda lze tento proces nějak regulovat.

Proč se v SSSR masově vysazovaly topoly?

V Sovětském svazu byly topoly speciálně pěstovány pro výsadbu ve městech a podél dálnic a ve velkých sídlech byly tyto stromy vysazovány hromadně v obytných oblastech. Čím lidnatější byl mikroregion, tím více topolů bylo vysazeno na jeho území. Topoly byly poprvé použity pro terénní úpravy za vlády Josifa Stalina. Byl to on, kdo dal pokyny pro výsadbu rostlin doslova v každém městě a městečku SSSR, bez ohledu na jeho velikost a hustotu.

Ne náhodou byly topoly vybrány pro terénní úpravy po celé zemi. Za prvé, topol nevyžaduje zvláštní podmínky pro pěstování – snáší teplo i chlad, je také nenáročný na složení půdy a nevyžaduje zvláštní péči. Za druhé, růst topolů není prakticky ovlivněn výfukovými plyny automobilů a škodlivými emisemi z velkých podniků, naopak je topoly zpracovávají a čistí vzduch z nepotřebných látek. Životní cyklus topolu je navíc v průměru asi sto let.

A třetím, důležitým faktorem, který nás přiměl k výběru topolu pro výsadbu ve městech, je jeho kompaktnost. Těchto stromů bylo možné vysadit v jedné řadě více než například kaštanů nebo javorů.

Zohledněny byly i výsledky četných studií, které prokázaly velmi dobrou čistící schopnost topolů. Topoly „filtrují“ vzduch od škodlivých látek, které se ve velkém množství vyskytují ve městech. Topol by se bez nadsázky dal nazvat ideální rostlinou do městského prostředí. Proto projekt krajinářských úprav sídel s těmito stromy proběhl velmi rychle, vyrostly vlastně spolu s novými mikrookresy po celém Sovětském svazu a na některých místech i s předstihem.

Nejde to jen tak vypnout

Spolu se zřejmými výhodami topolů existují i ​​nevýhody. Nejzávažnější je chmýří. V hlavním městě se nějakou dobu boj s topolovým chmýřím prováděl masivním kácením stromů a jejich nahrazováním jinými druhy. Museli jsme však uznat, že topol je extrémně účinný při zpracování oxidu uhličitého a produkci kyslíku, takže jeho ničení je nerozumné. Například poslanec Moskevské městské dumy a člen komise pro správu měst a bytovou politiku Magomet Yandiev se domnívá, že v Moskvě je katastrofální nedostatek stromů, takže je iracionální kácet topoly.

Stejný názor sdílí i Sergej Malikov, expert Výboru federace pro zemědělskou a potravinovou politiku a environmentální management.

„Byla by chyba vzít a pokácet všechny topoly ve městě. Stromy jsou důležitou součástí našeho ekosystému. Nezapomeňte, že tyto stromy také bojují s radiací. Stromy vyžadují neustálou péči,“ říká Malikov.

Vědci již dlouho vypočítali, že topol je lídrem v „produkci“ kyslíku: 10krát více než bříza, 7krát více než smrk, 4krát více než borovice a 3krát více než lípa. Topol navíc pohlcuje karcinogeny a také snižuje škodlivé účinky benzínu, chloroformu a solí těžkých kovů. Jeden strom ročně absorbuje ze vzduchu asi 25 kg sazí. Kácení topolů může vést k výraznému zhoršení kvality ovzduší, převyšujícímu pozitivní vliv absence chmýří.

Způsoby, jak se vypořádat s chmýřím

Kromě výše uvedených problémů je chmýří nebezpečné, protože se rychle vznítí – i neuhasená cigareta může sloužit jako katalyzátor. V sovětských dobách se chmýří likvidovalo pomocí ohně, dnes se likvidace chmýří v ulicích města odehrává v několika fázích: čištění vysavačem, stříkání vody speciálními stroji a nakonec odstranění zbytků pomocí koštěte a dalších nástrojů.

Existuje další účinná metoda – prořezávání korun topolů, ale jedná se o dočasné opatření. Odborníci poznamenávají, že po prořezání se stromy stávají křehčími, některé začnou hnít, což způsobuje pád masivních větví na auta a silnice.

Slovo vědcům

Ruští vědci hledají způsoby, jak problém s topolovým chmýřím vyřešit. Je známo, že ji dávají pouze samičí stromy, ale v době výsadby se mladé stromy od sebe neliší. Vědci z Ústavu molekulární biologie (IMB) pojmenovaní po. V.A. Engelhardt RAS vyvinul metodu pro určení pohlaví topolu.

„Rozdíly lze zaznamenat pouze během období rozmnožování,“ vysvětlila Natalia Melniková, vedoucí výzkumnice v IMB Postgenomic Research Laboratory. — Samičí stromy produkují drobná, chlupatá semena, která jsou uzpůsobena k šíření větrem. Mnoho takových semen je velmi chmýří. Sám je hypoalergenní, ale aktivně sbírá a přenáší pyl z jiných rostlin a prach. Jinak samice a samci topolů jsou si velmi podobní.“

Sazenice vypadají stejně a rozdíly se projeví až po 5–8 letech, kdy vyrostou a začnou kvést. K rozlišení stromů podle pohlaví v raném věku vědci navrhli použít molekulární markery – existují rozdíly v DNA samců a samic topolů.

„Provedli jsme genetické studie samců a samic topolů v Moskvě a na základě získaných údajů jsme vyvinuli systém pro rychlou a přesnou identifikaci pohlaví topolů,“ řekla Anna Kudryavtseva, vedoucí postgenomické výzkumné laboratoře a vítězka soutěže. Prezidentská cena pro mladé vědce v oblasti vědy a inovací. „Samčí rostliny se liší od samičích rostlin v souboru polymorfismů DNA, na jejichž identifikaci je zaměřen testovací systém založený na polymerázové řetězové reakci (PCR).

Výzkumníci navrhují vybrat samčí sazenice z populací vytvořených v městském prostředí a reprezentovaných hybridy různých druhů. Takové stromy prošly mnohaletým výběrem a jsou dobře přizpůsobeny městskému prostředí. Vědci samozřejmě nenavrhují zasahovat do přirozených populací topolů, například v lesích.

I když však vyberete pouze „samčí topoly“, problémy s chmýřím se mohou za pár let objevit znovu, říká Alexander Karaulov, vedoucí katedry klinické imunologie a alergologie na Sechenovské univerzitě.

„Nyní například v Moskvě rostou hybridy topolů černých a balzámových (tak se to stalo historicky), z nichž mnohé skutečně produkují spoustu chmýří, což lidem trpícím alergiemi dělá problémy. Metoda navržená autory práce k řešení problému je však krátkodobá. Koneckonců, stromy jsou schopny změnit pohlaví a samčí sazenice se mohou proměnit v ženský strom. Podle mě je lepší sázet topoly, které nevytvářejí vůbec chmýří, tedy sterilní,“ říká Karaulov.

Proto je nutné provádět šlechtitelské práce k získání sterilních kultivarů (skupina rostlin získaných uměle), říká Marina Kostina, profesorka katedry botaniky Moskevské pedagogické státní univerzity (MPGU). Mezi kultivary topolů vysazené v Moskvě patří podle odborníka pyramidální odrůda topolu černého a případně topol Simon. V současné době vědci z katedry botaniky Moskevské státní univerzity hledají další sterilní hybridy.

Takové stromy však dosud nebyly nalezeny, pojmenoval ji výzkumný tým z IMB. V.A. Engelhardt RAS navrhuje vysazovat samčí rostliny v několika vlnách – po dvou až třech letech a po několika desetiletích je v několika vlnách opět nahradit novými. Tímto způsobem bude možné udržovat požadovanou populaci stromů na konstantní úrovni.

Ochrana dolů

Alergie na topolové chmýří samotné je extrémně vzácným jevem. Potvrdit to může pouze alergolog-imunolog. Alergie obvykle není na chmýří samotné, ale na pyl kvetoucích rostlin, které topolové chmýří „sbírá“ a přenáší. Aktivní kvetení rostlin, jejichž pyl způsobuje alergie, se často shoduje s výskytem topolového chmýří. Čím více chmýří je v ulicích města, tím větší je koncentrace pylu jiných rostlin na něm. Z toho plyne obecný názor, že topolové chmýří je kořenem všech alergií.

Aby se minimalizoval dopad topolového chmýří na tělo, existuje několik užitečných pravidel:

• při chůzi za suchého slunečného počasí musíte používat brýle;
• před odchodem ven byste měli použít speciální nosní spreje, které vytvoří bariérový film mezi sliznicí a pylovým alergenem;
• po návratu domů si musíte změnit oblečení, umýt si oči a nos;
• můžete upravit jídelníček tak, že vyloučíte potraviny, které alergii zhoršují (pokud alergii potvrdí odborník).