Mravenci jsou šikovní zemědělci

Svět společenského hmyzu, mezi který počítáme například termity, včely či mravence, si je s tím lidským někdy až překvapivě podobný. Řada druhů mravenců došla dokonce tak daleko, že si podobně jako lidé pěstují „domácí“ zvířata i rostliny. Nedávno publikované studie ukázaly, že k jejich „hnojení“ se spojili s bakteriemi. !Svět společenského hmyzu, mezi který počítáme například termity, včely či mravence, si je s tím lidským někdy až překvapivě podobný. Řada druhů mravenců došla dokonce tak daleko, že si podobně jako lidé pěstují „domácí“ zvířata i rostliny. Nedávno publikované studie ukázaly, že k jejich „hnojení“ se spojili s bakteriemi. !

Tropické pralesy Jižní a Střední Ameriky jsou zcela jistě jedním z nejvýznamnějších světových ekosystémů. Odborníci odhadují, že celková biomasa těchto oblastí je až 4x vyšší, než je součet veškeré biomasy na všech ostatních kontinentech. I když se na první pohled může zdát, že obrovité množství biomasy, která se zde vyprodukuje, musí uživit každého, kdo hladově nastaví ústa, opak je pravdou. Mravenci ze skupiny (tribu) Attini se proto rozhodli nespoléhat se na to, co jim příroda sama nadělí, a aktivně přiložit ruku k dílu. Během posledních 50 milionů let se jim do nejmenších detailů podařilo vypracovat fascinující zemědělský systém. Další z dílků ve skládačce mravenčího zemědělství se nedávno podařilo odhalit díky spolupráci vědců z Kostariky a Spojených států. Jsou jím bakterie, které fixují vzdušný dusík.

Mravenci masožrouti i vegetariáni

 O nesmírném ekologickém významu mravenců mnoho napoví už jejich obrovitý počet. Odhaduje se, že jejich těla tvoří okolo 20 % veškeré živočišné biomasy. Na jednoho člověka na Zemi tak připadá až milión mravenců! Aby se však velká a početná mraveniště uživila, musely se jednotlivé druhy mravenců specializovat na určitý typ potravy. Entomologové rozlišují dvě základní strategie – dravé mravence, u nichž tvoří velký podíl potravy látky živočišného původu, a býložravé mravencé. Konzumace rostlinných těl je však nesnadná – problém dělá zejména těžko stravitelná celulóza. Vegetariánští mravenci si tak musí opatřovat potravu různými rafinovanějšími způsoby způsoby. Někteří olizují  takzvaný mimokvětní nektar, který produkují některé rostliny (např. naše vrby), aby přilákaly mravence-čističe. Jiní vsadili na filtrování rostlinných šťáv skrze těla svých „domácích zvířat“ – mšic či jejich příbuzných, červců. Někteří američtí mravenci však došli ve svých zemědělských schopnostech ještě dále.

Milovníci houbových lahůdek

 Potíž s celulózou se různé skupiny hmyzu snaží obejít vynalézavými způsoby. Většina z nich se spoléhá na pomoc od různých bakterií, prvoků či hub, které si „pěstují“ ve svých střevech. Existují však i druhy hmyzu, které se s přirozenými rozkladači celulózy, houbami, spojily tak, že si je sami pěstují. Takové specialisty nalezneme hned v několika vzájemně nepříbuzných skupinách. Jednou z nich jsou například některé druhy brouků z čeledí kůrovců a jádrohlodů, kteří si své houbové „zahrádky“ tvoří přímo v tělech umírajících či mrtvých stromů. Na konzumaci hub vsadil i hmyz z úplně jiné skupiny, termiti, jejichž nejbližšími příbuznými jsou švábi. Jako substrát užívají termiti stejně jako brouci mrtvé dřevo, na rozdíl od nich si však pěstují houby přímo ve specializovaných komůrkách svých obřích hnízd. Své „houbové zahrádky“ termiti navíc přihnojují svými vlastními výkaly. Zajímavé je, že termiti nechávají ve svých hnízdech plodnice hub plně dorůst. Houby rodu Termitomyces, s nimiž spolupracují, jsou velmi chutné a v některých zemích jsou využívány jako prostředek tradiční medicíny či luxusní lahůdka. „Houbomilní“ termiti však obývají pouze tropické oblasti starého světa – Afriku a Asii.

Podzemní žampionáry (žampionária???) z nového světa

 Mravenci-střihači (angl. leaf-cutters, čili „střihači listů“) patří mezi nejdominantnější druhy teplých oblastí Jižní, Střední a jihu Severní Ameriky. Největší kolonie některých druhů rodu Atta mohou čítat až 10 milionů jedinců, jít do hloubky až 6 metrů a zaujímat celkovou rozlohu přibližně jednoho basketbalového hřiště. Tyto obří kolonie, které kromě velikosti vynikají i rafinovanou strukturou, slouží zároveň jako podzemní pěstírny hub. Již podle jejich jména není těžké uhodnout, co přesně jim slouží za substrát. Ano, nesmírně silná kusadla mravenčích dělnic-střihaček doslova nakrájejí velké množství listů ze stromů či bylin v okruhu několika desítek metrů od hnízda. Kusy listů, s nimiž mravenci vypadají, jako by se chtěli schovat pod deštník (odtud také jedna z jejich přezdívek „deštníkoví mravenci“), odnášejí do podzemních hnízd buď přímo samotné střihačky, nebo specializovaní dělnice nosičky. V hnízdě pak další specializované mravenčí dělnice (porcovačky) listovou hmotu rozcupují na jemnou kašičku a přidají do ní ještě vlastní výkaly. Vznikne tak jakýsi kompost, o který pečuje poslední ze specializovaných kast, zahradnice. Většina druhů mravenců používá svůj vlastní druh houby. Zatímco všichni mravenčí pěstitelé jsou si příbuzní, o jejich houbových symbiontech se to už říci nedá. Nejraději však spolupracují s houbami z čeledi  pečárkotvarých, tedy se skutečnými „žampiony“ a bedlami.

Velmi chutná vlákna

 Když se odborníkovi podaří nahlédnout do podzemních mravenčích pěstíren, „skutečné“ houby v nich neuvidí. Namísto plodnic hub, které známe ze svých podzimních toulek po lesích, spatří něco, co spíše než houbu připomíná „plíseň“. A skutečně! Mravenci velmi promyšleně zabraňují houbám, aby se jim podařilo vytvořit plodnice, tedy stadia, kdy se mohou rozmnožovat prostřednictvím výtrusů. Musí se proto spoléhat pouze na „podhoubí“, roztodivně propletená vlákna, zvaná hyfy. Když nově vylíhnutá mravenčí královna opouští hnízdo, aby si založila své vlastní, musí si malý kousek tohoto podhoubí odnést jako „výslužku“ ve zvláštní úložné „torně“ v ústní dutině. K čemu však potom mravencům houby jsou, když se jim nedaří „dorůst“ podobně jako žampionům či hlívám, které si pěstujeme my, lidé? Ukázalo se, že výživu mravencům poskytují drobné paličkovité výrůstky na konci hyf, tzv. gongylidia. Do nich si totiž houby ukládají zásobní látky v podobě polysacharidů (zejména glykogenu) a lipidů. Aby však houby a následně i mravenci dobře prospívali, musejí nějakým způsobem získávat dusík, potřebný zejména pro syntézu základních kamenů proteinů, aminokyselin.

Další nečekaná symbióza

 Rostliny, které mohou dusíku získat v podobě živin z půdy jen omezené množství, často s jeho přísunem napomáhají symbiotické bakterie. Ty se jednoduše „nadýchají“ dusíku, obsaženého ve vzduchu, a zafixují jej do jednoduché organické látky čpavku čili amoniaku (NH3).  Vědci z laboratoře bakteriologa Camerona R. Currieho z univerzity v Madisonu v americkém státě Wisconsin nedávno objevili, že mravenci, kteří si pěstují houby, spolupracují s „hnojícími“  bakteriemi také. Currieho tým objevil tento typ spolupráce u osmi druhů, je však velmi pravděpodobné, že jej využívá většina, ne-li všechny. „Dusík je v přírodě limitujícím zdrojem. Bez něj by nebylo možné, aby mravenčí kolonie dorostly do takových rozměrů,“ vysvětluje další z členů vědeckého týmu Garret Suen. Vědcům se podařilo spočítat, že jedna kolonie zafixuje s pomocí bakterií asi 1,8 kg vzdušného dusíku, což je množství, které obsahuje asi 10 000 m2 pralesní půdy. Není proto divu, že díky této své schopnosti jsou mravenčí hnízda jedním z nejdůležitějších prvků v celém ekosystému tropických pralesů.  

Jak si hmyz žije s houbami
Kdybychom hledali dvě skupiny organismů, které jsou v suchozemských biotopech prakticky všudypřítomné, pak nebudeme dlouho váhat – jsou to houby a hmyz. Není proto divu, že se právě mezi těmito dvěma skupinami vyvinula neskutečně pestrá škála vzájemných vztahů. Zatímco houby mohou hmyzu poskytovat nejrůznější výživné látky či úkryt, hmyz jim může na oplátku napomáhat v šíření, nabídnout živiny, případně jim ve svých tělech či hnízdech poskytovat stabilní prostředí. Ve většině případů je tomu tak, že hmyz využívá služeb hub. Druhy, které jsou na houbách zcela závislé, nazýváme odborně obligatorní mykofágové. Kromě mravenců-pěstitelů mezi ně patří velká řada brouků (např. drabčíci, potemníci a řada dalších), roztoči, chvostoskoci či řada larev zejména dvoukřídlého hmyzu. Mnoho druhů hmyzu či členovců v nich také nachází ideální loviště, za všechny jmenujme alespoň stonožky či pavouky. Větší část organismů spojených s houbami však patří spíše mezi příležitostné „uždibovače“, takzvané fakultativní mykofágy. Ve vzácných případech se však mohou role i obrátit a houby se vydají na lov. Kořistí jejich vláken se nejčastěji stanou drobné červovité hlístice či hmyzu příbuzní chvostoskoci.

Houboví mravenci bez sexu

Drtivá většina organismů, které dnešní věda zná, má jeden významný společný znak – ke svému rozmnožování totiž potřebují jak maminky, které si dávají práci s produkcí velkých zárodečných buněk, vajíček, tak tatínky, kteří produkují veliká množství drobounkých spermií. Existuje však několik málo organismů či celých skupin, které se jakéhokoliv sexu zcela vzdaly. Snad nejznámějším příkladem jsou drobouncí „červíčci“ pijavenky z kmene vířníků, podobné „extravagance“ však najdeme i mezi hmyzem. Jeden takový druh objevili nedávno brazilští a američtí specialisté právě u jednoho z mravenčích pěstitelů hub, druhu Mycocepurus smithii. V běžných mraveništích vykonávají téměř veškerou práci sterilizované samičky, dělnice, zatímco jediná skutečně plodná samička, královna, klade vajíčka. Čas od času se však z oplozených vajíček vylíhnou samečkové. „Královny tohoto druhu se rozmnožují zcela bez oplození a zdá se, že samečkové zcela chybějí,“ vysvětluje jeden ze členů týmu Christian Rabeling z univerzity v texaském Austinu. Naprosté vymizení sexu se však u těchto mravenců muselo objevit teprve nedávno. Blízce příbuzný druh M. obsoleti je totiž v tomto ohledu naprosto normální.

Dokonalý systém mravenčího zahrádkaření 

 Hnízda mravenčích farmářů připomínají na první pohled jakési podzemní město z vědecko-fantastického filmu. Překvapivý je nejen dokonalý způsob jeho organizace, ale i neuvěřitelné detaily, které jsou skryty lidskému zraku. Celé hnízdo je vystavěno okolo centrální komory, která může mít u největších kolonií velkých mravenců rodu Atta až 10 metrů v průměru.  Z této hlavní síně vychází řada zásobovacích tunelů, které mohou vyústit až 25 metrů od centra. Zásobovací cesty bývají propojeny ještě několika okružními spojkami. Z centrální komory vede také ještě řada odboček do menších postranních pěstitelských komor. Postranní kanály také fungují jako větrání, které odvádí teplo, vzniklé díky tlení a také pohybu milionů mravenčích těl. Tím však mravenčí péče o jejich jediný zdroj potravy teprve začíná. Ve vlhkém pralesním prostředí se totiž snadno rozbují nejrůznější nemoci či další parazité a podzemní políčka je proto třeba neustále ošetřovat. Tuto práci mají na starosti zahradnice. Tyto nejmenší ze všech mravenčích dělnic zahrádky nejen plejí od nežádoucích vláken cizích hub, ale i ošetřují svými výměšky, analogií našich herbicidů.

Rubriky:  Příroda
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

První jarní přírůstek v rezervaci divokých koní

První jarní přírůstek v rezervaci...

V rezervaci divokých koní v bývalém vojenském prostoru Milovice se narodilo první...
Rybáci během migrace uletí téměř 100 tisíc kilometrů

Rybáci během migrace uletí téměř...

Švédští vědci po několik let sledovali migraci rybáků dlouhoocasých (Sterna...
V ústecké zoo se podařilo odchovat první mládě velemyši obláčkové

V ústecké zoo se podařilo odchovat...

Začátkem března tohoto roku se v ústecké zoo narodilo mládě velemyši...
Proč ptáci vyhledávají lidskou společnost?

Proč ptáci vyhledávají lidskou...

Jaro už definitivně převzalo vládu a ptačí zpěv slyšíme i cestou do práce...
Pavouci sežerou za rok 400 až 800 milionů tun kořisti

Pavouci sežerou za rok 400 až 800...

Přestože je většina z nich velikostí nepatrná, v součtu jsou draví pavouci...
Vědci na malé pastvině u Milovic napočítali 42 % druhů českých motýlů!

Vědci na malé pastvině u Milovic...

Před několika dny dokončili odborníci analýzu výsledků sčítání motýlů z pastviny...
Tlupa šimpanzů v ZOO Dvůr Králové se rozrostla o tři nové samice

Tlupa šimpanzů v ZOO Dvůr Králové...

ZOO Dvůr Králové rozšířila chov afrických lidoopů o tři nové samice šimpanzů....
Zachraňme TMU! varuje před světelným smogem

Zachraňme TMU! varuje před...

Ve střední Evropě 21. století již dávno není tma samozřejmostí. Vždy v noci se...
Kráter zvaný Vredefort: Největší jizva na naší planetě

Kráter zvaný Vredefort: Největší...

Náš nejbližší vesmírný souputník Měsíc má svou tvář výrazně zjizvenou...
Pokročilé reprodukční technologie poskytují reálnou šanci na záchranu kriticky ohrožených nosorožců

Pokročilé reprodukční technologie...

Nejohroženějšími savci na planetě jsou v současné době zcela jistě nosorožci...

Nenechte si ujít další zajímavé články

VIDEO: Sestavte si elektrokolo za 60 vteřin!

VIDEO: Sestavte si elektrokolo za...

Špičkoví američtí designéři a inženýři z týmu UrbanX...
Nerezavějící ocel vznikla před více než sto lety – jaký je její příběh?

Nerezavějící ocel vznikla před více než...

V Brown-Firthově výzkumné laboratoři v Sheffieldu,...
Vražda zbojníka Ondráše: Zradil ho kamarád kvůli odměně?

Vražda zbojníka Ondráše: Zradil ho...

„Nemám co pít. Dolévej,“ vykřikne zbojník Ondráš na...
Dálniční vrah: Když mě najdete, všechno přiznám!

Dálniční vrah: Když mě najdete,...

Období od dubna roku 1971 do srpna 1972 se do...
Překvapení v Číně: Z vody se vynořil kamenný Buddha!

Překvapení v Číně: Z vody se...

Velké překvapení čekalo na obyvatele žijící v blízkosti...
V autobuse už nebude nuda! Postará se o to váš nový chytrý spolucestující

V autobuse už nebude nuda! Postará se...

Není to tak dávno, co světoznámá společnost IBM...
Nejslavnější účetní zloději

Nejslavnější účetní zloději

Účetní podvody a krádeže se dějí každý den na...
Budou nabíječky v každé toaletě?

Budou nabíječky v každé toaletě?

Všechny mobilní telefony potřebují svou šťávu....
Reportáž psaná na oprátce: Proč skončila v láhvi od kompotu?

Reportáž psaná na oprátce: Proč...

Pan Závodský lopatou vyrývá na dvorku svého stavení...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.