Proč se užívá chemická analýza některých mechů k stanovení stupně znečištění prostředí těžkými kovy?

Chemické analýzy biologického materiálu (živých či mrtvých tkání rostlin a živočichů) souvisejí s rozvojem přístrojů, které umožňují detegovat i nízké hladiny koncentrací. Tato vlna se v širším měřítku projevila v sedmdesátých letech 20. století. Schopnost hromadit určité látky z prostředí v tkáních je různá nejen u různých skupin organizmů – rozdíly existují i mezi jednotlivými druhy.

Mechorosty – stejně jako houby a lišejníky – patří mezi organizmy se značnou schopností bioakumulace zejména kovů (v ekologické literatuře se často používá termín „těžké kovy“, není však nějak ostře vymezen). Týká se to jak přirozeného výskytu například v substrátu rostlin (z rud kovů), tak látek antropogenního původu, pocházejících ze znečišťeného prostředí. Většinou se sledují takové kovy, jejichž přirozené koncentrace v prostředí obvykle nebývají příliš vysoké, navíc pocházejí ze specifických typů znečištění (olovo, kadmium, rtuť aj.) a představují zdravotní riziko především pro lidskou populaci. Ze zjištěných koncentrací pak lze usuzovat, jaký má znečištění dopad na životní prostředí – jde tedy o bioindikaci zatížení ekosystému imisemi, znečištěním vod apod.

Mechorosty, houby a lišejníky se jako akumulační bioindikátory používají velmi často. Pokud jde o kovy, tak mohou být akumulovány i poměrně vysoké koncentrace v tkáních bez symptomů poškození (neplatí to však neomezeně). Akumulace kovů je poměrně rychlá (řádově v měsících) a ionty kovů jsou rychle vázány extrabuněčně v proteinu buněčné stěny. Jiné látky (např. sloučeniny síry, fluoru) však způsobují různé symptomy poškození (ultrastrukturální i fyziologické).

Analýzy obsahu některých látek však nejen zjišťují současný stav, ale mohou leccos „předpovědět“ i o dalších osudech těchto látek. Kromě vztahu mezi koncentrací určité látky v tkáních organizmu a v prostředí lze také zjišťovat akumulaci v rámci potravního řetězce. Takové práce se týkaly např. zjišťování koncentrací rtuti v mořské vodě, rybách a lidském těle (známý je případ minamatské nemoci) nebo koncentrací radionuklidů v lišejnících, tkáních sobů a těle Eskymáků (dokládající dopad nukleárních pokusů i na velmi vzdálená místa).

Kromě stavu v současnosti a poodhalení možné budoucnosti lze však obrátit pohled i do minulosti. Tak například analýza různě starých vrstev v ledovcích zjišťovala výskyt radionuklidů a byly tak potvrzeny poměrně vysoké koncentrace i v letech, kdy již byl zákaz pokusů s nukleárními zbraněmi. To ukazuje nejen na globální charakter znečištění, ale i na značnou setrvačnost poté, co je zavedena kontrola a zdroj znečištění odstraněn. Velmi zajímavé jsou také práce využívající sběry rostlinného materiálu uloženého v herbářových sbírkách. Analýzou tkání téhož druhu sbíraného na stejné lokalitě v různém čase (např. v rozpětí dvou století) lze do určité míry získat retrospektivní obraz znečištění a zjišťovat trendy znečišťování. Z toho vyplývá i význam a smysl sbírek obecně – někdy se ukáže jejich další význam, o němž zakladatelé sbírek neměli tušení. A tak herbáře, považované někdy za sbírky, na něž padá prach generací a jejichž význam mnohdy chápou a uznávají pouze zasvěcení (někdy považovaní za neškodné blázny), mohou poskytnout data týkající se v konečném důsledku každého z nás.