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 tykadlechSymbióza 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.

Autor: Michal Andrle
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

„Fujtajblík“ již nebude kráčet po mořském dně

„Fujtajblík“ již nebude kráčet po...

Na dně moří a oceánů žijí skutečně prazvláštní tvorové, řadí se mezi ně...
Byl megalodon skutečně mega?

Byl megalodon skutečně mega?

Obří megalodon (Carcharocles megalodon) je živočich, který svou velikostí...
Znečištěná voda v oceánech rozpouští žraloky zaživa

Znečištěná voda v oceánech...

Vědecký tým z University of Cagliari nedávno odhalit další smutný důsledek působení...
Šípové žáby opět v Praze

Šípové žáby opět v Praze

Návštěvníci Zoo Praha teď mají jedinečnou příležitost prohlédnout si hned...
Čeští vědci zachraňují africkou divočinu

Čeští vědci zachraňují africkou...

Tým českých vědců pod vedením zoologů Arthura Sniegona a Tomáše...
Poznejte život netopýrů zblízka

Poznejte život netopýrů zblízka

Mezinárodní noc pro netopýry proběhne letos již po čtyřiadvacáté. Tradiční...
Co zabilo slony?

Co zabilo slony?

Pro vědce byla nedávná smrt stovek slonů v africké Botswaně záhadou. Nyní se však zdá,...
Mechanické ploty nebo elektřina?

Mechanické ploty nebo elektřina?

Desítky tisíc až statisíce kaprovitých ryb ročně táhnou z nádrže Lipno do horní...
Digitální ilustrace zachycující přírodu

Digitální ilustrace zachycující...

Jak lze vytvářet ilustrace divoké přírody pomocí technologií, ukazuje nová...
Zvířata ohrožená ohněm

Zvířata ohrožená ohněm

Na přelomu roku 2019 a 2020 zasáhly Austrálii ničivé požáry, které měly...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Výzkum skleníkového efektu není žádnou novinkou. Začal už v 19. století

Výzkum skleníkového efektu není...

Počátky výzkumu skleníkového efektu se datují do 50. let 19. století. Anglický...
Zvonařka Alžběta z Volfenburku zvládla i mužské řemeslo

Zvonařka Alžběta z Volfenburku...

Muž poklepe na nedávno odlitý zvon. Uznale pokývne hlavou. Je si jist, že...
Fishsurfing používá 200 tisíc uživatelů

Fishsurfing používá 200 tisíc...

Galerie fotografií a videí rybářských úlovků, největší databáze soukromých revírů v...
Barrandovské terasy: V Trilobit baru si dávaly dostaveníčka hvězdy stříbrného plátna

Barrandovské terasy: V Trilobit baru si...

Podnikatel Václav M. Havel (1897–1979) se inspiruje sanfranciským...
Budou uděleny Mimořádné Ceny Neuron

Budou uděleny Mimořádné Ceny Neuron

Současná situace a zkušenost s celosvětovou pandemií nového koronaviru nám znovu...
Proč majitel slavného smíchovského lokálu spáchal sebevraždu?

Proč majitel slavného smíchovského...

Starosta Košíř Matěj Hlaváček (1852–1897) se v roce 1895 rozhodne koupit...
Umělá inteligence z Česka pomáhá chytat zločince po celém světě

Umělá inteligence z Česka pomáhá...

Terorista, jenž se chystá nastoupit do letadla, vězeň, který se pod záminkou...
Byly oceněny české vědkyně

Byly oceněny české vědkyně

„Pandemický“ ročník soutěže L´Oréal UNESCO Pro ženy ve vědě, Česká republika –...
Restaurace Rudolfov: Slavný Čapkův se zrodil v mansardě hospody

Restaurace Rudolfov: Slavný...

 V roce 1864 se na okraji Jindřichova hradce rodí restaurace podle plánů...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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