Doktorandský výzkumník na Univerzitě v Bayreuthu objevil v rostlinné říši neobvykle mazanou strategii napodobování.
Mnoho kvetoucích rostlin přitahuje hmyz, který opyluje jejich květy. Jen tak mohou zajistit přežití svého druhu. Twiner pocházející z jižní Afriky, padákový květ Sandersonův (Ceropegia sandersonii), má obzvláště mazanou strategii, jak přilákat mouchy k opylení. Jeho způsob, jak zajistit opylení, je komplikovaný trik zahrnující podvod a uvěznění. Tyto „zločiny“v rostlinné říši nyní odhalila Annemarie Heiduk, doktorandka v oboru biologie na univerzitě v Bayreuthu. Shromáždit důkazy jí pomohli vědci z Bayreuthu, Salcburku, Bielefeldu, Darmstadtu, Londýna a Pietermaritzburgu. Mezinárodní tým nyní představil výsledky svého výzkumu v nejnovějším čísle časopisu Current Biology.
Neodolatelná vůně: vůně překvapivě podobná napadení včel
Obětí tohoto podvodu jsou parazitické mouchy rodu Desmometopa. K přilákání takových much produkují padákové květináče komplexní vůni, která je pro tento dva milimetry velký hmyz neodolatelná. Důvodem je, že mouchy Desmometopa mají vždy zdravou chuť na včely. Sami však kořist neloví. Na včely útočí a zabíjejí spíše pavouci a hmyzí predátoři. Mouchy jsou pak schopny kořist odhalit během několika sekund a pochutnat si na tekutině vytékající z jejich těl, zatímco je predátoři pojídají. Kradou tak potravu predátorům. Z tohoto důvodu biologové také označují mouchy jako kleptoparazity.
Směs látek emitovaných ze žláz bojujících nebo umírajících včel pomáhá mouchám najít jejich oblíbenou kořist. „Tyto látky (označujeme je také jako ‚alarmové feromony‘), které se uvolňují ve chvílích velké tísně, mají vůni, která je pro mouchy stejně lákavá jako pro člověka vůně nedělní pečeně,“vysvětluje. Annemarie Heiduk. Bayreuthský vědec prokázal, že padákové květy produkují ne méně než 33 látek, které také vylučují včely, které byly smrtelně napadeny. Společně tyto látky vytvářejí květinovou vůni tak klamně podobnou, že mouchy oklamou téměř dokonalými chemickými mimikry. K překvapení much se místo toho, aby si užily hostinu, ponoří do květů rostliny.
Uvězněni bez jídla: mouchy chycené květinou
Muchy Desmometopa, notoričtí zloději potravin, byli nyní oklamáni dvojnásobně: nejenže nenajdou žádné umírající včely, ale nenajdou ani žádný nektar nebo jiné látky produkované květinami (např. Květy Ceropegia neobsahují absolutně nic, co by mušky mohly jíst. Jsou známé jako "klamné květiny", které se nechají opylovat hmyzem, který přitahují, aniž by je odměňovaly jídlem. Kromě tohoto triku je zde i následné uvěznění, protože rostliny uvězní mouchy ve svých květech po dobu přibližně 24 hodin. To zajišťuje, že mouchy – hledající potravu i cestu ven – odvedou veškerou práci, pokud jde o opylení. V důsledku této činnosti v kombinaci s nedostatkem potravy jsou mouchy docela slabé, když jim konečně dovolí odletět. I když jsou hladoví, magicky je přitahuje svůdná, klamavá vůně sousedních květin, kde skončí zpátky na začátku.
Klamavé opylovací strategie v žádném případě neobvyklé
„Tyto druhy klamných rostlin, které manipulují svými návštěvníky a zneužívají je opylováním bez odměny, nejsou až tak vzácné,“vysvětluje PD Dr. Ulrich Meve, který spolu s prof. Dr. Stefanem Dötterlem vede disertační práci Annemarie Heidukové. univerzity v Salcburku. "Dnes vědci odhadují, že takových rostlin existuje kolem 15 000. Nicméně padákový květ, který se vyskytuje v xerofytických křovinách a patří do rodu Ceropegia, používá obzvláště překvapivou strategii."
Po celá léta Dr. Meve zkoumal fylogenezi a systematiku Ceropegie a dalších členů čeledi mléčovitých spolu s Prof. Dr. Sigrid Liede-Schumann z Ústavu rostlinné systematiky. Připomíná, že význam much jako opylovačů květin je často podceňován. "Ve skutečnosti asi 15 % všech rostlin, které jsou opylovány zvířaty, spoléhá na opylující mouchy pro svou sexuální reprodukci. To staví mouchy hned za včely - které mají monopol na opylování u 20 % kvetoucích rostlin - jako druhou nejdůležitější opylující hmyz,“vysvětluje Dr. Meve.
Úspěšný výzkum v Bayreuthu a Salcburku
Annemarie Heiduk přišla na klamné triky Ceropegie pomocí technicky náročných metod vyšetřování. K analýze vůně včel a květin použila plynovou chromatografii spojenou s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) a provedla elektroantennografickou detekci (GC-EAD) na opylovačích. Účinky jednotlivých vonných sloučenin testovala na muškách venku (biotesty) v Bayreuthu, Salcburku a KwaZulu-Natal, provincii Jižní Afriky. Bylo zjištěno, že tykadla much Desmometopa dokážou vnímat téměř polovinu látek, které jsou obsaženy ve vůni včel a vůni napodobené květinou.
Heiduk byl podpořen grantem z bavorského programu Elite financování a je členem postgraduální školy University of Bayreuth. Zde je aktivní v Programu pro výzkum ekologie a životního prostředí. Kromě toho provádí výzkum na univerzitě v Salcburku společně s Prof. Dötterl, který také dříve působil na univerzitě v Bayreuthu. "Interakce mezi rostlinami a zvířaty v reprodukci slibuje mnoho dalších vzrušujících objevů, včetně podvodů a podvodů," řekl Heiduk, absolvent magisterského programu Molekulární ekologie na Univerzitě v Bayreuthu a Elite studijního programu Macromolecular Science. "Naše nová studie bude jistě inspirovat k dalšímu zkoumání nevysvětlených opylovacích strategií v rostlinné říši. Samotný rod Ceropegia obsahuje kolem 250 druhů, o kterých je známo nebo se předpokládá, že používají mimické triky k zajištění svého opylení."
