Početnost a rozmanitost hmyzu v době globálního oteplování a měnícího se životního prostředí jsou v hledáčku výzkumníků na celém světě. Stále není probádané ani to, jaké živiny hmyzu chybí v přírodě. Přitom je tato znalost důležitá kvůli stále častějším klimatickým extrémním událostem, které mění dostupnost potravy.

Mezinárodní tým vědců z šesti zemí, vedený výzkumníky z Biologického centra Akademie věd České republiky (BC AV ČR), uskutečnil unikátní terénní pokus na třech tropických velehorách v jedněch z posledních panenských pralesů světa.

Vědci v pokusu nabízeli mravencům různou potravu, aby zjistili, jaké živiny tomuto důležitému hmyzu nejvíce v přírodě chybí. Výsledky, které mimo jiné přinesly objev více než sta dosud nepopsaných druhů mravenců, byly publikovány v odborném časopise Global Ecology and Biogeography.

Ekosystémoví inženýři

Mravenci, přezdívaní jako „ekosystémoví inženýři“, jsou často zkoumáni jako obecný model k objasnění otázky, jak hmyz reaguje na změny životního prostředí. Tito sociálně žijící tvorové jsou považováni za jedny z nejběžnějších živočichů souší, kde dosahují největších početností a rozmanitosti v tropických lesích.

„Dosud ale chybělo mezikontinentální srovnání rozmanitosti mravenců různých tropických velehor. A velmi málo se tušilo o tom, jaké živiny mravencům v prostředí chybí,” uvádí Petr Klimeš z Entomologického ústavu BC AV ČR, který mezinárodní studii vedl.

„Každá hospodyňka dobře ví, že nechtěným mravenčím návštěvníkům v domácnosti nejvíc chutná cukr, my jsme chtěli zjistit, jestli to platí i v přírodě tropů. Různé druhy mravenců totiž hrají rozmanitou ekologickou úlohu v potravních sítích.

Některé druhy loví jiný hmyz, jiné se živí převážně nektarem a medovicí, a další jsou všežraví a plní úlohu přírodních hrobníků,” vysvětluje Petr Klimeš.

Troje velehory

K zodpovězení těchto otázek provedli vědci unikátní experiment v tropických velehorách na třech kontinentech. Jednalo se o jedny z posledních horských masívů s původními pralesy na světě: Mt. Wilhelm na Papui-Nové Guineji v Oceánii, Kilimanjaro v Africe a Jihoamerické Kordillery.

Výzkumníci nabízeli mravencům různé potravní zdroje. Od úpatí až po vrcholky hor rozmístili více než 2 300 lahviček, z nichž každá obsahovala roztok s jednou ze šesti živin: cukr, sůl, olivový olej, glutamin, medovici a vodu.

Každou lahvičku vědci ponechali otevřenou, aby byla volně přístupná mravenčím dělnicím pídícím se v pralese po potravě. „S takovým množstvím návnad jsme šplhali náročným terénem až do nadmořské výšky téměř 4 000 metrů.

Výstup neprostupným pralesem s taškou plnou jídla pro mravence nám dal opravdu zabrat,” vzpomíná papuánský domorodec Jimmy Moses, první autor studie, a bývalý doktorský student na Jihočeské univerzitě v Českých Budějovicích.

V horách žijí draví mravenci, v nížinách ti, co milují sladké

Experiment s návnadami ukázal, jak se mění potravní preference mravenčích druhů s narůstající nadmořskou výškou. Potvrdilo se, že mravenců výrazně ubývá směrem do vyšších chladnějších poloh, kde jejich potravní aktivita klesla přibližně o 25 % každých 500 výškových metrů.

Rovněž platilo, že na všech kontinentech bylo směrem k vrcholkům hor pozorováno více druhů dravých mravenců, zatímco druhy živící se sladkou medovicí byly hojnější v nížinách.

Dále výzkum prokázal, že mravencům nejvíce chutná cukr a olej, a to na všech zkoumaných horách. Překvapením ale bylo, že chutě mravenců se měnily s přírodními podmínkami na každé hoře jinak, a to v závislosti na tom, zda prší, nebo je sucho, nebo zdali šlo o nížinné či horské druhy.

„Pozorovali jsme významný nárůst aktivity mravenců v Jižní Americe v období sucha, kdy zvýšili zájem o olej a sůl v potravě, zatímco na Papui tomu bylo přesně naopak,” říká spoluautor studie Yvonne Tiede z Philipps-Univerzity v Marburgu, která vedla expedici v Kordillerách.

„Důvodem může být, že v suchém období je v lesích Jižní Ameriky méně potravy s obsahem těchto živin, zatímco na papuánském ostrově je mimo období dešťů zdrojů naopak více,” dodává Petr Klimeš. Oproti ekologické teorii, že predátorům by měly více chybět v potravě cukry, zatímco druhy živící se nektarem by měly postrádat aminokyseliny a soli, nebyly takové vztahy pozorovány.

Většina ze 183 druhů pozorovaných mravenců je pro vědu dosud neznámá

Dalším zajímavým zjištěním této studie byla samotná druhová rozmanitost mravenců. Celkem vědci pozorovali v experientu 183 druhů mravenců, tedy téměř dvakrát více než jich žije v celé České republice. Většině z nich se expertům nepodařilo přiřadit latinské druhové jméno, a jde tak pravděpodobně o dosud neobjevené druhy hmyzu.

Každý z druhů byl zaznamenán navíc jen na jedné ze tří zkoumaných hor. To ukazuje, jak málo toho dosud víme o bezobratlých živočiších tropických velehor, kde přitom pralesy rychle ubývají kvůli narůstající činnosti člověka.

„S tím, jak se mění klima a bujné porosty mizí, neumíme ještě spolehlivě předpovědět, jaká bude reakce hmyzu na změny prostředí. Proto potřebujeme více výzkumu i z narušených lesů a plantáží,” říká spoluautor studie, Marcell Peters z Univerzity ve Wuerzburgu.

„Dosud jsme se na narušené lesy a otázku potravních preferencí podívali jen na Mt. Kilimanjaru, a rozmanitost mravenců i živin, které využívají, tam poklesla. To je alarmující zjištění. Dalším krokem je zodpovědět, zda podobné vztahy platí i na jiných tropických horách,” uzavírá Marcell Peters.