Vědci nemohou uvěřit svým očím: objev osmiletého chlapce navždy změnil vědu

Před několika lety si osmiletý Hugo Dians hrál v lese nedaleko Pensylvánské univerzity, když si všiml malých kulatých útvarů poblíž mraveniště. Domníval se, že se jedná o semena, která spadla ze stromů, a tak je sebral a ukázal je svému otci. Andrew, profesor entomologie , okamžitě pochopil, že jeho syn nenašel semena, ale borovici.

Tyto struktury vznikají, když určití hmyz přiměje stromy k produkci abnormálních rostlinných tkání, ve kterých rostou a vyvíjejí se jejich larvy. Nikdo z nich netušil, že dubové pupeny se stanou předmětem výzkumu, který změní chápání ekologů o interakci rostlin a hmyzu.

Objev 8letého chlapce, který změnil vědu

„Myrmecofilie je mechanismus, pomocí kterého některé semenné rostliny zajišťují přenos a šíření svých semen mravenci. Tito hmyzáci mají pozoruhodnou schopnost přenášet semena a plody na velké vzdálenosti, což vede k zvláštnímu symbióze s některými druhy rostlin. Semena myrmekofilních rostlin mají výživné přívěsky zvané elaiosomy, které jsou pro mravence atraktivní a chutné. Semena s těmito přívěsky se nazývají diasporami. K tomuto procesu dochází, když dělníci mravenci sbírají diasporami a přenášejí je do kolonie, kde elaiosomy konzumují, aby nakrmili larvy. Semena, která již nemají přídavky, ukládají do podzemních komor naplněných organickým odpadem nebo je vyhazují z hnízda, čímž přispívají k jejich šíření a následnému klíčení,„ vysvětluje “Antropocen“.

Semena se obvykle nešíří daleko od mateřské rostliny. Pro rostliny je však tento mutualistický vztah s mravenci výhodný, protože tento mechanismus usnadňuje transport semen na místa příznivá pro klíčení a chrání je před predátory, kteří semena požírají.

V přírodě využívá mechanismus myrmekózy více než 3000 druhů rostlin. Typické příklady myrmekózy se vyskytují u Chelidonium majus, některých druhů rodu Viola, sněženky (Galanthus nivalis), Hepatica nobilis a Anemone nemorosa, Onopordum illiricum, Mentha longifolia, Salvia aethiopis, Bixa orellana a mnoha dalších rostlin.

Když ořechovci kladou vajíčka do dubů, využívají této příležitosti k zavedení chemických sloučenin, které narušují normální vývoj rostlinné tkáně . Oklamaný strom vytvoří kolem embrya vosy jakousi výživnou a ochrannou kapsli. Do tohoto okamžiku je vše zcela normální.

Poté se stane něco pozoruhodného: u některých žaludů se objeví masitá růžová čepička, která je pro mravence mimořádně atraktivní. Tato čepička je bohatá na mastné kyseliny, které jsou velmi podobné těm, které se nacházejí v mrtvých hmyzech, kteří jsou oblíbeným zdrojem potravy pro mnoho mrchožravých mravenců.

Oklamáni tímto chemickým signálem, mravenci sbírají žaludy jako semena a nesou je do svých hnízd. Tam snědí čepičku a zbytky žaludu schovají do podzemních komor, kde je larva vosy chráněna před predátory a nepříznivými podmínkami prostředí.

Jinými slovy, vosy nejen manipulují s dubem a vytvářejí úkryt pro své potomstvo, ale také nutí mravence, aby fungovali jako nedobrovolní strážci .

Komory a chemická analýza

Aby tuto hypotézu potvrdili, provedli vědci sérii experimentů. Umístili žaludky s víčky i bez nich poblíž různých kolonií mravenců a natočili na video jejich reakci. Výsledky byly jednoznačné:

• Mravenci rychle odnesli uzavřené žaludky a začali s nimi zacházet jako se semeny s elaiosomy.
• Žaludky bez víček byly ignorovány nebo ponechány na místě, což dokazovalo nutnost chemické návnady.

Chemická analýza potvrdila přítomnost specifických mastných sloučenin, o kterých je známo, že u mravenců vyvolávají reakci hledání potravy. Stejná sloučenina je přítomna v mrtvých hmyzu a v elaiosomách semen myrmakoků.

„Nejvíce mě překvapilo, že jsem roky studoval hmyz a tuto souvislost jsem si nevšiml,“ řekl Andrew Deans v rozhovoru.

Tento vědecký objev nejen rozšiřuje ekologickou teorii, ale také přináší nápady, které lze aplikovat v jiných oblastech. Chemické složení čepiček může například posloužit jako základ pro nový výzkum sloučenin, které přitahují mravence. Navíc chemická manipulace, která není nijak neobvyklým jevem, zřejmě leží v základu mnoha interakcí: od hub, které řídí chování hmyzu, až po parazity, které mění chování svých hostitelů. To, co začalo jako dětská hra, nakonec vedlo k objevu jedné z nejkomplexnějších ekologických interakcí, které dnes známe.