Objev osmi letého chlapce, který navždy změnil vědu
Před několika lety, v lese poblíž Pennsylvanské univerzity, si osmiletý chlapec Hugo Deans hrál, když si všiml malých kulatých struktur poblíž mravenčího hnízda. Domníval se, že jsou to spadlé semena z stromů, a posbíral je, aby je ukázal svému otci. Andrew, profesor entomologie, brzy rozpoznal, že to, co jeho syn našel, nejsou semena, ale dubové žlázy.
Tato útvary vznikají, když určité hmyzí druhy nutí stromy generovat abnormální rostlinné tkáně, ve kterých rostou a vyvíjejí se jejich larvy. To, co si ani jeden z nich nedokázal představit, bylo, že dubové žlázy povedou k výzkumu, který redefinuje způsob, jakým ekologové chápou interakce mezi rostlinami a hmyzem, a který později zveřejní časopis American Naturalist.
Mirmecocorie jako klíčová interakce
„Mirmecocorie je mechanismus, díky kterému některé krytosemenné rostliny dosahují toho, že jejich semena jsou přenášena a rozptýlena mravenci. Tito hmyzí tvorové mají pozoruhodnou schopnost přesouvat semena a plody na velké vzdálenosti, což vytváří zvláštní symbiózu s určitými rostlinnými druhy. V myrmekofilních rostlinách mají semena výživové výběžky zvané elaiosomy, které jsou atraktivní a chutné pro mravence. Semeno opatřené tímto výběžkem dostává název diaspor. Proces probíhá tak, že dělnice sbírají diaspor a nosí je do kolonie, kde konzumují elaiosom, aby nakrmily larvy, zatímco semeno, již bez výběžku, je uloženo do podzemních komor s organickými zbytky nebo je vyvrženo mimo hnízdo, čímž se podporuje jeho rozptýlení a následné klíčení,“ vysvětluje Antropocene.
„Obvykle nejsou diaspy rozptýleny daleko od mateřské rostliny. Nicméně rostliny mají prospěch z této vzájemné interakce s mravenci, neboť tento mechanismus usnadňuje transport semen na místa příznivá pro klíčení a navíc je chráněn před býložravci.“
Avispy jako strategové
Když avispové žlázy kladou svá vejce do dubu, využívají tuto příležitost k injekci chemických sloučenin, které mění normální vývoj rostlinného tkáně. Strom, oklamaný, vyrábí jakousi výživnou a ochrannou kapsli kolem embrya vosy. Odtud to pokračuje překvapivě: některé z žláz vyvinou masitý a růžově zbarvený uzávěr, který je nesmírně atraktivní pro mravence. Tento uzávěr je naložen tukovými kyselinami velmi podobnými těm, které se nacházejí u mrtvých hmyzích, který je preferovaným zdrojem potravy mnoha mravenců.
Oklamaní touto chemickou signaturou, mravenci sbírají žlázy, jako by to byla semena, a nosí je do svých hnízd. Tam konzumují uzávěr a ukládají zbytek žlázy do podzemních komor, kde zůstává larva vosy chráněna před predátory a nepříznivými podmínkami.
Jinými slovy, avispové nejenže manipulují dubem, aby vyrobil útočiště pro své potomstvo, ale také manipulují mravenci, aby fungovali jako nechtění strážci.
Pokusy a chemické analýzy
Aby tuto hypotézu potvrdili, výzkumníci provedli řadu experimentů. Umístili žlázy s a bez uzávěru do prostředí různých mravenčích kolonií a nahrávali na video jejich reakce. Výsledky byly jasné:
- Mravenci rychle přenášeli žlázy s uzávěrem, zacházeli s nimi jako s semeny s elaiosomy.
- Žlázy bez uzávěru byly ignorovány nebo opuštěny, což ukazuje, že chemické lákadlo bylo zásadní.
Chemická analýza potvrdila přítomnost specifických tukových sloučenin, známých tím, že vyvolávají u mravenců sběrnou odpověď. Tato stejná sloučenina je přítomna u mrtvých hmyzích a v elaiosomech myrmecocóricných semen.
„Nejvíce mě ohromilo uvědomění, že jsem strávil roky studiem hmyzu a nevšiml si této souvislosti,“ řekl Andrew Deans v rozhovoru.
Tento vědecký objev nejen rozšiřuje ekologickou teorii, ale také nabízí poučení použitelné v jiných oblastech. Chemie uzávěrů by mohla posloužit jako základ pro nové studie o sloučeninách, které přitahují mravence. Navíc, daleko od toho, aby šlo o podivný jev, se zdá, že chemická manipulace je v srdci mnoha interakcí: od hub, které kontrolují chování hmyzu, po parazity, které mění chování jejich hostitelů. Co začalo jako dětská hra, odhalilo jednu z nejkomplexnějších ekologických interakcí známých dosud.
