Jak Dětské Pozorování Změnilo Vědecké Chápání Ekologie

Jak Dětské Pozorování Změnilo Vědecké Chápání Ekologie

Dětské oči vidí často věci, které dospělí přehlížejí. Děti mohou nabídnout cenné poznatky a mnohé se mohou naučit. Problém je, že vzhledem k jejich věku, často nejsou brány vážně, přesto jsou schopné vnímat přírodu velmi pozorně. Případ chlapce z Pensylvánie, Hugo Deanse, to dokazuje. V osmi letech, při hře v lese, si povšiml malých zaoblených struktur poblíž mraveniště. Myslel si, že jde o semena spadlá ze stromů, a tak je přinesl svému otci. Andrew, profesor entomologie, brzy zjistil, že to, co jeho syn našel, nejsou semena, ale dubové žlázky. O tom, co objevili, informoval vědecký časopis Nature.

Tyto struktury se tvoří, když určité hmyzích druhy za účelem ochrany svých larvů vyvolávají v rostlinách abnormální růst vegetativních tkání. Co si však ani Hugo, ani jeho otec nesměli domnívat, bylo to, že objev dubových žlázek spustí výzkum, který přeformuluje chápání interakcí mezi rostlinami a hmyzem. Tento výzkum byl následně publikován v časopisu American Naturalist.

Co je Mirmekocorie?

Mirmekocorie je způsob, jakým některé angiospermy umožňují, aby jejich semena byla transportována a rozptylována mravenci. Tito hmyzí tvorové mají vynikající schopnost přenášet semena a plody na velké vzdálenosti, čímž vzniká specifická symbióza s určitými rostlinnými druhy. U mirmekofilních rostlin mají semena živinami nabitá appendixa zvané elaiosomy, které mravence přitahují svou chutí. Předmět naložený tímto appendixem se nazývá diáspora. Tento proces probíhá, když dělnice sbírají diaspory a přenášejí je do kolonie, kde spotřebovávají elaiosom na výživu larv, zatímco semeno, které již nemá appendix, je uloženo v podzemních komorách s organickým odpadem nebo je vyhozeno z hnízda, čímž se podporuje jeho rozptyl a následná klíčivost, vysvětluje Antropocene.

Ačkoliv diaspory obvykle nejsou rozptylovány daleko od mateřské rostliny, rostliny profitují z tohoto vzájemného vztahu s mravenci, protože tento mechanismus usnadňuje přenos semen do míst, kde je klíčivost příznivá a zároveň je chrání před granivorními predátory.

Na světě používá mechanismus mirmekocorie více než 3000 druhů rostlin. Typické příklady mirmekocorie lze pozorovat u Chelidonium majus, u některých druhů rodu Viola, sněženka (Galanthus nivalis), Hepatica nobilis a Anemone nemorosa, Onopordum illyricum, Mentha longifolia, Salvia aethiopis, Bixa orellana a řady dalších rostlin.

Interakce mezi Hmyzem a Dřevinami

Když vosky vkládají svá vajíčka do dubu, uvolňují chemické sloučeniny, které mění normální vývoj rostlinné tkáně. Dub se nechává zmást a vytváří druh výživného a ochranného pouzdra kolem embrya voska. To je normální interakce. Ale překvapující je to, co se stane následně: některé žlázky vyvinou masité a růžové pláště, které jsou pro mravence velmi atraktivní. Tento plášť obsahuje kyseliny, které jsou podobné těm, jež se nacházejí u mrtvých hmyzích druhů, preferované potravě mnoha mravenců nekrofágů.

Zmatení touto chemickou značkou, mravenci sbírají žlázky jako by to byly semena a přenášejí je do svých hnízd. Tam, konzumují plášť a zbytek žlázky ukládají do podzemních komor, kde larva voska zůstává chráněna před predátory a nepříznivými podmínkami prostředí.

Jinými slovy, vosky nejen manipulují dubem, aby vytvořil úkryt pro své mladé, ale také manipulují mravence, kteří se tak stávají nechtěnými strážci.

Ověření Hypotézy

Aby potvrzili tuto hypotézu, vědci provedli sérii experimentů. Umístili žlázky s a bez plášťů do prostředí různých kolonií mravenců a zaznamenali jejich reakce na video. Výsledky byly jasné:

  • Mravenci rychle přenášeli žlázky s pláštěm, jedná se s nimi jako by to byla semena s elaiosomy.
  • Žlázky bez pláště ignorovali nebo opustili, což ukázalo, že chemická atraktantnost je klíčová.

Chemická analýza potvrdila přítomnost specifických tukových sloučenin, které vyvolávají sběrnou reakci u mravenců. Tyto sloučeniny jsou přítomny jak u mrtvých hmyzů, tak v elaiosomech mirmekocorických semen.

„Nejvíce mě ohromilo, že jsem strávil roky studiem hmyzu, aniž bych si této souvislosti všiml,“ řekl Andrew Deans v rozhovoru.

Tento vědecký objev nejen rozšiřuje ekologickou teorii, ale také nabízí uplatnitelné lekce v dalších oblastech. Chemie plášťů by mohla například sloužit jako základ pro nové studie o sloučeninách, které přitahují mravence. Kromě toho, daleko od toho, aby to byl podivný fenomén, se zdá, že chemická manipulace je v centru mnoha interakcí; od hub, které ovládají chování hmyzu, po parazity, které mění chování svých hostitelů. Co začalo jako dětská hra se ukázalo jako jedna z nejkomplexnějších ekologických interakcí, které byly dosud známy.

Spread the love