Kukly vosiček se chrání pomocí bakterií

Ty skupiny hmyzu, které mají mezi stadium larvy a dospělce vsunuté ještě stadium kukly, tedy hmyz s proměnou dokonalou, musí řešit velký problém. Narozdíl od pohyblivých stadií jsou bezbranné kukly vydány na milost a nemilost všem, kdo si na ně brousí zuby. Němečtí vědci přišli nedávno se zjištěním, že kukly vosiček květolibů na sobě pěstují bakterie, které pro ně vyrábějí přirozená antibiotika.Ty skupiny hmyzu, které mají mezi stadium larvy a dospělce vsunuté ještě stadium kukly, tedy hmyz s proměnou dokonalou, musí řešit velký problém. Narozdíl od pohyblivých stadií jsou bezbranné kukly vydány na milost a nemilost všem, kdo si na ně brousí zuby. Němečtí vědci přišli nedávno se zjištěním, že kukly vosiček květolibů na sobě pěstují bakterie, které pro ně vyrábějí přirozená antibiotika.

Zástupci blanokřídlého hmyzu z čeledi kutilkovitých (Sphecidae) připomínají péčí o svá mláďata, tedy larvičky, krmivé ptáky. Poté, co pro své potomky vyhloubí podzemní noru, létají neúnavně v jejím okolí a loví vše, co ulovit dokážou, aby své mladé nasytili. Někteří z nich se specializují na lov mravenců, jiní například na pavouky, většinou však vezmou zavděk vším, na co stačí a co před nimi neuteče. Jejich larvičky jsou v podzemních úkrytech sice poměrně dobře chráněny před predátory, horší je už však s nevítanými patogeny, jako jsou plísně či bakterie. Ty na ně číhají buď přímo v půdě, nebo je do hnízd nechtěně zanesou rodiče i s „obědem“.  Tým vědců z několika německých univerzit nedávno objevil, že kutilky květolibové těmto problémům čelí tak, že si vytvářejí celou „lékárnu“ spřízněných bakterií. Těšit nás může, že na objevu se významným dílem podílel i český vědec Aleš Svatoš.

Maminky s lékárnou na tykadlech
Symbióza čili spolupráce mezi bakteriemi a mnohobuněčnými eukaryotickými organismy je známá skutečně napříč celou přírodou, od oceánských hloubek po deštné pralesy. V případě hmyzu se spolupráce s bakteriemi omezuje nejčastěji na výživu. Mikroorganismy buď napomáhají s rozkladem pro hmyz jinak nestravitelných látek, pomáhají jim s „hnojením“ jejich zahrádek nebo jim pomáhají s ochranou pro ně důležitých zdrojů (např. u tropických „houbových“ mravenců). Před několika lety však vědci pod vedením Martina Kaltenpotha z univerzity v německém Würzburgu objevili velmi zvláštní a netradiční typ symbiózy mezi kutilkami květoliby včelími (Philanthus triangulum) a bakteriemi rodu Streptomyces. Samičky květolibů si pěstují tyto bakterie ve zvláštních žlázách na tykadlech. Když vyhloubí noru a umístí do ní vajíčko, otřou se o budoucího potomka tykadly a bakteriální „lékárnu“ mu předají. Vylíhnuté larvičky si svou malou bakteriální zoo udržují, a když se chystají zakuklit, přemístí bakterie šikovně na svůj povrch tak, aby se zde mohly dobře množit a chránily je tak před atakem nevítaných vetřelců.

Dokonalý koktejl z antibiotik
 Vědci sice již několik let vědí o spolupráci kutilek s bakteriemi, doposud však nebylo jasno, jak vlastně celá věc funguje z pohledu chemika. Martina Kaltenpoth si proto s českým biochemikem Alešem Svatošem z Institutu Maxe Plancka pro chemickou ekologii v Jeně a Johannesem Kroissem z univerzity v Regensburgu společně na kukly kutilek „posvítili“ moderní metodou laserové hmotnostní spektroskopie (angl. LDI imaging). Díky této šetrné metodě se jim tak poprvé přímo podařilo pozorovat léčivý „koktejl“, složený z devíti různých druhů antibiotik. „Kombinovaný účinek streptochlorinu a dalších osmi různých poericidinů, které jsme byli schopni izolovat, umožňuje odrazit vpád velmi širokého spektra mikroorganismů. Podobného účinku by nešlo dosáhnout pouze prostřednictvím jediné substance. Znamená to, že za miliony let si kutilky a jejich symbionti vyvinuli strategii, kterou zná moderní medicína pod názvem kombinovaná profylaxe,“ vysvětluje Johannes Kroiss. Vědci předpokládají, že to, na co při svém výzkumu narazili, tvoří ve skutečnosti pouze „vršek ledovce“. Podobnými typy symbióz se živá příroda nejspíše skutečně jen hemží.

Co je to hmotnostní spektrometrie?
 Co má na práci chemik, to alespoň mlhavě tuší snad každý, kdo absolvoval základní školu. Co má však na starosti chemik analytický? Jeho prací je přesně určit, z jakých látek či směsí se skládá vzorek, který mu jakýkoliv z jeho „zákazníků“ přinese k rozboru. Největší problémy nastanou, když musí chemici určit složení vzorku bez toho, aniž by jej svým postupem narušili či úplně zničili. Takové – odborně řečeno neinvazní – metody je třeba používat zejména všude tam, kde se jedná o živé tvory. Jednou z metod, vhodných pro taková zkoumání, je právě i hmotnostní spektroskopie, kterou při svých zkoumáních použili právě němečtí vědci. Hmotnostní spektroskopie využívá toho, že ve vzorku lze odhalit molekuly o různé hmotnosti a náboji. K tomu, aby k takovému odhalení došlo, je nutno vzorek nejprve ionizovat, tedy přetvořit elektricky neutrální atomy na ionty. K delikátní ionizaci molekul na povrchu hmyzí kukly použili němečtí vědci velmi šetrný postup ionizace pomocí laseru (tzv. MALDI technologie). Poměr mezi hmotností a nábojem je pro každou látku specifický. Složení vzorku je pak jednoznačně možno určit změřením zrychlení, s nímž (se?) jednotlivé ionty pohybují v elektromagnetickém poli.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

I strnadi mají nářečí.

I strnadi mají nářečí.

Vědci z Univerzity Karlovy, Akademie věd a České společnosti ornitologické právě...
Přátelské soužití s netopýry: Nizozemské město kvůli nim zavedlo červené osvětlení

Přátelské soužití s netopýry:...

Nizozemské město Zuidhoek-Nieuwkoop bychom mohli jen stěží kritizovat za nedostatečné...
Rozzuří býka výhradně rudá barva? Pouhý mýtus!

Rozzuří býka výhradně rudá barva?...

„Zapůsobilo ta na něj jako rudý hadr na býka,” říkávají lidé s oblibou,...
Hroši ve dvorském safari parku si užívají letní teploty

Hroši ve dvorském safari parku si...

Teplé červnové počasí tráví hroši ve dvorském safari parku svou oblíbenou...
Co mají schránky ramenonožců společného s klimatickými změnami a letectvím?

Co mají schránky ramenonožců...

Světové oceány jsou místem, kde život vzniká. V uplynulých 500 milionech se...
Světové hvězdy na výstavě v Safari Parku Dvůr Králové vyzývají k omezení obchodu s ohroženými druhy

Světové hvězdy na výstavě v Safari Parku...

V rámci kampaně OSN s názvem Wild for Life upozorňují na problematiku...
Velká výstava bezobratlých v Botanické zahradě Přírodovědecké fakulty UK

Velká výstava bezobratlých v...

Botanická zahrada PřF UK v Praze ožije v první polovině června nejrůznější “havětí”....
Smrt rukou člověka: Velemlok čínský je na pokraji vyhubení

Smrt rukou člověka: Velemlok...

Velemlok čínský (Andrias davidianus) je největším mlokem na světě, dosahujícím...
Příběh zubrů v loveckém zámku Ohrada

Příběh zubrů v loveckém zámku...

Věděli jste, že v roce 1923 na světě zbylo pouze 53 zubrů? Příběh zubra,...
Vlci obsazují další české oblasti

Vlci obsazují další české oblasti

Doby, kdy vlci byli v naší přírodě vzácností, jsou – alespoň...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Skandál na svatbě: Proč si český král Václav II. musel počkat na manželku?

Skandál na svatbě: Proč si český...

Dne 24. května roku 1283 se Češi konečně radují. Po letech nepokojů je...
VIDEO: Nejkurióznější věci, co kdy byly vydraženy

VIDEO: Nejkurióznější věci, co...

Dokážete si představit, že dáte několik tisíc za vzduch,...
Daniel Swarovski: Umělé diamanty stvořil rodák z Čech!

Daniel Swarovski: Umělé diamanty...

Z pokoje se ozývá vrzání smyčce na houslových strunách. Daniel zase trpělivě cvičí...
Jak dopadl velký závod o dobytí jižního pólu?

Jak dopadl velký závod o dobytí...

Jeden se utápěl v dluzích a toužil po slávě, druhý bažil po odborném...
VIDEO: Pět míst, kde se raději nikdy nekoupejte

VIDEO: Pět míst, kde se raději...

Zde samozřejmě nemáme na mysli místa v oceánu s vysokým výskytem...
Slavná Bastila: Známý žalář poskytoval prominentním vězňům apartmá

Slavná Bastila: Známý žalář...

Napětí jako před bouří ovládá v létě Paříž. Dne 14. července roku 1789 lidé vyrazí do...
Kde se nachází nejstarší strom v Evropě?

Kde se nachází nejstarší strom v...

Nástup Renesance i její pád, bezpočet válek sporů a změn. To vše a...
Pekingské krveprolití aneb masakr u Brány nebeského klidu

Pekingské krveprolití aneb masakr...

Na počátku měla být tryzna. Avšak ta se poté proměnila v masakr,...
Tajemství Eiffelovy věže: Skrývá apartmán svého konstruktéra!

Tajemství Eiffelovy věže: Skrývá...

Už více než jedno století dominuje Paříži jedinečná věž. Zdárně přečká dvě...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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