Jedná se o husté nahromadění větví borovice lesní (Pinus sylvestris), který vypadá jako hnízdo, se nazývá čarodějnické koště. Všechny tyto větve vycházejí téměř ze stejného místa. Čarodějnickému koštěti se v ruštině říkalo také vírové hnízdo (vyrobené větrem, vichřice) a čarodějnické koště. Tento jev se také v mnoha jiných jazycích nazývá „Witch’s Broom“. Například v angličtině (čarodějnické koště), francouzštině (balai de sorcière) a španělštině (escoba de bruja) a v němčině se kromě „čarodějnického koštěte“ (hexenbesen) můžete setkat i s jiným názvem – „hromovým keřem“ (donnerbüsche). Finům tyto metly a koule připadaly spíše jako hnízda než jako košťata: ve finštině se jim říká tuulenpesä – „větrná hnízda“.
Navzdory skutečnosti, že tyto nahromadění větví ve tvaru koštěte byly připisovány trikům zlých duchů, podle všeobecného přesvědčení mohla větvička z takového „živého hnízda“ sloužit jako dobrý talisman, například u soudu nebo při interakci s mocnosti, které jsou. Ale takové útvary na stromech mohou skutečně prospět zvířatům – některým ptákům a veverkám severním (Glaucomys sabrinus) použít je ke konstrukci velmi skutečných hnízd.
Pro samotnou rostlinu však taková koruna větví představuje vážný problém. Fytopatologové – vědci, kteří studují choroby rostlin – dali tomuto jevu populární jméno a nazvali ho „syndrom čarodějného koštěte“. V postižené oblasti dochází k nekontrolovanému větvení a místo jednoho převažujícího růstového bodu na vrcholu výhonu najednou nastupuje několik postranních, často oslabených. Takové formace mohou vést ke smrti větví, ale větve mohou zůstat po celou dobu života rostliny, v závislosti na důvodech pro vytvoření čarodějnického koštěte.
Čarodějnické koště na tomto smrku vypadá spíše jako koště než jako hnízdo. Foto Julia Mikhnevich, Bitsevsky forest, Moskva, 3. srpna 2016
Výskyt metly čarodějnice je spojen s hormonální nerovnováhou v dané oblasti rostliny. Normálně je za apikální dominanci zodpovědná skupina hormonů zvaných auxiny: potlačují růst postranních výhonků. Cytokininy naopak podporují laterální větvení tím, že překonávají účinek auxinů. Pokud dojde k poruše auxinů, působení cytokininů již není potlačováno a začíná chaotická, nekontrolovaná práce postranních růstových bodů.
Čarodějnice často vznikají v důsledku poškození rostliny různými parazitickými organismy (fytopatogeny): rzí (Gymnosporangium и Pucciniastrum) a další houby z oddělení basidiomycetes, dále různé askomycety, viry, některé druhy bakterií, zejména fytoplazma (Fytoplazma). K infekci může dojít jak vzduchem (spóry plísní), tak prostřednictvím fytofágního hmyzu (viry, fytoplazma). Příčinou čarodějnických košťat mohou být i somatické mutace v samotné rostlině.
Parazitická houba Moniliophthora perniciosa z čeledi Negniumaceae způsobuje moniliózu – syndrom čarodějného koštěte u kakaa (Kakao Theobroma). Studie ukázaly, že působení houby zvyšuje syntézu cytokininů, které stimulují nadměrné boční větvení, a také vede k narušení normálního vývoje plodů a kořenových systémů. Tento parazit patří do skupiny bazidiomycet, kam patří i nám známé kloboučkovité houby. Malé blanité plodnice, které vypadají jako růžové květy, však nejsou vůbec tak neškodné jako lišky nebo hřiby. Pro dodavatele kakaa jsou katastrofou. Tato nemoc byla poprvé popsána v roce 1785 v denících portugalského přírodovědce Alexandra Rodrigueze Ferreira během jeho výpravy do Amazonie, domoviny kakaa i jeho parazita. Houba také ovlivňuje některé další rostliny pocházející z této oblasti, jako jsou různé druhy lilek.
Plodnice (d–f) houba Moniliophthora perniciosa na nočník Solanum lycocarpum (a, b); c — partenokarpické odumřelé plody pupalky; g — bazidiospory, délka stupnice — 10 μm. Fotografie z DO Lisboa et al., 2020. Moniliophthora perniciosa, houba způsobující kakaovníkovou chorobu čarodějnic: pohledy do její taxonomie, ekologie a hostitelského rozsahu v Brazílii
Při napadení spórami plísní, které se tvoří právě v těch velmi pěkných plodnicích, se na „čokoládovém“ stromě začnou objevovat košťata čarodějnic. První fáze se nazývá „zelená košťata“, protože zpočátku jsou tyto části rostliny stále živé. Tento parazit má však zajímavou vlastnost: M. perniciosa – hemibiotrofní houba (viz Hemibiotrofy). To znamená, že v jejím životním cyklu jsou dvě fáze – parazitní (na živých pletivech hostitelské rostliny) a saprotrofní (na již odumřelých pletivech, kde se tvoří bazidiospory). Zelená košťata postupně začnou umírat a tvoří další fázi – „suché koště“. Zde se houba dostává do saprotrofní fáze a tvoří plodnice – zdroje nových spor.
Samotná košťata ale nejsou pro pěstitele kakaa hlavním problémem. Když jsou květy napadeny, tvoří neživotaschopné partenokarpické plody bez semen nebo plody s poškozenými semeny. Houba způsobuje značné škody na velkých kakaových plantážích v Latinské Americe – Mexiku, Karibiku a Amazonii. Kromě pesticidů bojují s plísní tím, že odstraňují postižená místa, aby zabránili dalšímu šíření infekce. Vědci se také snaží vyvinout odrůdy, které jsou odolnější vůči parazitovi, a studují další houbu, která parazituje na myceliu samotného parazita – Trichoderma stromaticum. Značný počet kakaovníků v Americe je však stále pod útokem zákeřné bazidiomycety. Naštěstí pro milovníky čokolády se parazit zatím nedostal na africký kontinent, kde se vyrábí převážná část kakaových semínek vyvážených pro výrobu čokolády.
Kakaovník napadený plísní Moniliophthora perniciosa; a – „zelené koště“; b – „suché koště“; c – partenokarpické plody. Fotografie z DO Lisboa et al., 2020. Moniliophthora perniciosa, houba způsobující kakaovníkovou chorobu čarodějnic: pohledy do její taxonomie, ekologie a hostitelského rozsahu v Brazílii
Další zajímavou skupinou organismů, které způsobují čarodějnické metly, je fytoplazma, obligátní intracelulární rostlinný parazit poprvé popsaný v roce 1967 japonskými výzkumníky. Fytoplazma je klasifikována jako bakterie, nicméně na rozdíl od jiných bakterií tento organismus nemá buněčnou stěnu, ale pouze membránu. Fytoplazma má malý genom (který je typický pro intracelulární parazity). Bakterie přenáší fytofágní hmyz.
Fytoplazma způsobuje tvorbu košťat čarodějnic u řady rostlin, včetně lípy (Citrus aurantifolia). Choroba vede k prudkému poklesu výnosu. Na rozdíl od situace s houbami ale v případě fytoplazmy vědcům není zcela jasné, jak přesně stimuluje vznik čarodějnických košťat a zda to nějakým způsobem slouží k jejímu šíření. Nedávné studie však ukázaly, že v buňkách „koštěte“ dochází k částečnému potlačení práce těch genů, které spouštějí reakci rostliny na patogenní bakterii, stejně jako na jejího nosiče (v tomto případě chvojník). . Infikované větve se díky tomu stávají pro hmyz atraktivnější než zdravé. Tvoření čarodějnických košťat tedy může přispět k šíření parazita.
Mezi viry, které způsobují tvorbu witches’ metly, je příkladem virus, který způsobuje Longan witches broom-associated virus (LWBD). Longan (Dimocarpus longan), nebo “dračí oko” je ovocný strom široce pěstovaný v Číně, Vietnamu, Thajsku, Tchaj-wanu a Indonésii, blízký příbuzný liči (Litchi chinensis) a rambutan (Nephelium lappaceum).
Jaký přesně je mechanismus vzniku koštěte čarodějnice pod vlivem viru LWBD je nejasný, ale je známo, že viry, které infikují různé rostliny, ovlivňují fungování hormonů, které u rostlin plní i funkce imunitního systému. Zejména virové proteiny vazbou na různé mediátory narušují fungování auxinů. Infekce virem LWBD vede k významným problémům ve vegetativní a reprodukční sféře rostliny: tvoří se zkrácené výhony s malými listy svinujícími se podél okrajů, zkrácená květenství s postiženými květy a nedostatečně vyvinuté plody. Ztráty na úrodě tímto virem se ve Vietnamu pohybují od 50 do 86 %. Jednou z metod boje proti fytopatogenu je odstraňování čarodějnických košťat ze stromů a také používání pesticidů, protože virus, stejně jako fytoplazma, přenáší fytofágní hmyz, zejména páchník Tessaratoma papillosa. Hmyz sám však způsobuje značné škody na plantážích longan a liči.
Příčinou výskytu košťat čarodějnic může být nejen poškození fytopatogeny, ale také somatické mutace, ke kterým dochází, když je rostlina vystavena extrémním podmínkám prostředí (například záření, vysoká nebo příliš nízká vlhkost). V populacích borovice lesní rostoucí v extrémních podmínkách pro tento druh (v bažinách nebo suchých stepích) se tak se zvýšenou frekvencí vyskytují různé somatické mutace. Navíc vyvíjející se košťata neovlivňují plodnost rostliny.
Těžké čarodějnické koště na borovici Torrey (Pinus toreyana). Fotografie z flickr.com, Kalifornie, USA, 15. července 2014
Ale ne všechny jehličnany mají čarodějnická košťata spojená s mutacemi. Například na smrku jsou takové útvary někdy způsobeny rzí houbou Pucciniastrum goeppertianum. Ve státě Maine v USA tato houba významně ovlivňuje populace borůvek, mezihostitele houby, která parazituje na jedle balzámové (Abies balsamea). Část životního cyklu houby se odehrává na borůvkách nebo jiných rostlinách rodu Vaccinium (vakcínium), což vede k vážnému poškození keřů a další na smrku. Spory z postižených jehlic dopadají na rostliny borůvek. V závislosti na hostiteli produkuje houba různé druhy spor. Tam, kde se pěstují borůvky, mohou být plantáže výrazně ovlivněny, pokud se nacházejí vedle napadených smrků. Ale protože houba potřebuje k dokončení cyklu oba hostitele, jednou z metod boje proti rzi je šíření borůvkových plantáží a „vánočních stromků“.
U nás jsou čarodějnická košťata často k vidění na břízách, nápadná jsou zejména v době bez listí. Jsou způsobeny houbou Taphrina betulina ze skupiny ascomycetes. Parazituje na různých druzích bříz téměř v celé Eurasii a vyskytuje se i v Grónsku. Čarodějnické metly způsobené taphrinou přijímají více živin než neovlivněné výhonky, takže hojnost takových útvarů na jednom stromě ji vážně oslabuje.
Čarodějnická košťata na stříbrné bříze (Betula pendula). Fotografie z flickr.com, Spojené království, 6. února 2017
Čarodějnické metly, vytvořené v důsledku fytopatogenů, způsobují poškození postižené rostliny a často významné škody na lidské hospodářské činnosti. Ale čarodějnická košťata, vytvořená v důsledku somatických mutací, se někdy používají „v národním hospodářství“: k získání trpasličích forem některých jehličnatých stromů se mutované výhonky naroubují na běžnou rostlinu.
Fotografie z ru.wikipedia.org, Polsko, duben 2006.
