Jak pozná můra, do kterého květu pasuje její sosák?

14. 6. 2016 - 18:02 | autor: Jan Toman | komentáře:

Jak pozná můra, do kterého květu pasuje její sosák?
Můry bezpečně poznají, do kterého květu se vejde jejich sosák | zdroj: ThinkStock

Každý, kdo někdy pozoroval motýly, jak svými dlouhými sosáky vysávají nektar z hloubi květů, se nad touto jejich zvláštní strategií musel pozastavit. Jak mohl podobný zdánlivě překombinovaný způsob obživy vůbec vzniknout? Nejde ani tak o samotné zástupce hmyzu, jejichž srolovaný sosák může dosahovat až několikanásobku délky těla, nebo květy, jejichž kalichy jsou hluboké i desítky centimetrů. Nejpozoruhodnější je koevoluce těchto dvou kreativně soupeřících stran, která vede k tomu, že ústní ústrojí konkrétního druhu motýla přesně zapadá do květů třeba jen jediného druhu rostliny. 

Jedním z prvních, kdo se o vzájemná přizpůsobení rostlin a hmyzu zajímal, byl sám objevitel přirozeného výběru Charles Darwin, který to správně považoval za jeden z výmluvných důkazů své evoluční teorie. Rostliny vyvinuly nespočet lstí, jak přilákat opylovače, aby na ně mohly dostat své samčí pohlavní buňky ve formě pylu a nechat je oplodnit jiný květ stejného druhu.

Jedním z nejoblíbenějších způsobů je příslib odměny – sladkého nektaru. Když už ale rostlina vylučuje energeticky bohatý nektar, snaží se také zajistit, aby opylovači na jednom květu uvízli co nejdéle a pylem se pořádně obalili. Třeba tak, že nektar skryje hluboko ve svém kalichu.

Podobné hrátky ovšem nejsou v zájmu hmyzu. Jeho zástupci se snaží v co nejkratším čase získat co největší množství potravy. Vyvinuli si tak nejrůznější způsoby, jak rostlinné léčky obejít – třeba právě dlouhý sosák.

Jak se s touto adaptací hmyzu vypořádaly rostliny? Protiadaptací. V evoluční reakci prodloužily svůj květ a ukryly nektar o něco hlouběji. Mezitím už ale motýli "pracovali" na dalším prodloužení svého ústního ústrojí. Soupeření rostlinné a živočišné říše tak přerostlo v evoluční závody ve zbrojení končící dnešními decimetrovými kalichy a obřími sosáky.

Kdy se ale hmyzu vyplatí specializace na jeden druh rostliny vedoucí k podobným extrémům a kdy je pro ně naopak lepší využívat širší spektrum různých květů? A proč se ty nejspecializovanější druhy vyskytují u motýlů, respektive můr, které při sání nektaru nepřistávají? Na tyto otázky se nedávno pokusil nalézt odpověď tým německých biologů.

Jako pomocníky si biologové vybrali americké lišaje druhu Manduca sexta a několik druhů divokého tabáku. Různé druhy tabáku se liší délkou květů a ví se o nich, že je opylují můry. To by bylo, aby se mezi nimi nenacházel žádný favorit zkoumaných lišajů.

Ze sedmi druhů tabáku se jeden, tabák křídlatý, v délce kalichu shodoval s rozměry sosáku studovaných lišajů. Kalichy ostatních druhů květiny byly prokazatelně kratší nebo delší. Následně vědci ověřili, jak jsou čerstvě vylíhlí lišajové přitahováni k různým druhům rostliny. Vždy po jednom je vypustili do větrného tunelu a sledovali jejich reakce na vůni rostliny přinášené z druhé strany.

Lišajové byli přitahováni pachem všech testovaných druhů tabáku. Začali křižovat pachovou stopu a snažili se vystopovat příslušné rostliny. Tabák křídlatý jim ale voněl nejvíc. Když zaznamenali jeho vůni, na několik vteřin výrazně zrychlili. Navíc jen v případě tabáku křídlatého a tabáku planého, který je v délce kalichu jejich sosáku druhý nejpodobnější, také výrazně častěji dosáhli svého cíle.

Koevoluční závody

Není bez zajímavosti, že chemicky podobný pach vydávají i další druhy rostlin, například petúnií, které rovněž délkou kalichu sedí lišajům Manduca sexta a tyto můry je prokazatelně opylují. Svět, jak jej vnímají noční můry, tak nesestává z barevných květin a prosluněných výhledů, ale neméně pestrých vzájemně se prolínajících pachů.

Následně se badatelé pokusili zjistit, proč se můry na jednotlivé druhy rostlin vlastně specializují. Energetická hodnota nektaru obsaženého v květech různých druhů tabáku se prakticky nelišila. Klíč se tedy musel nacházet v nestejné přístupnosti k nektaru. Proto se výzkumníci rozhodli změřit, jak těžké je pro můry vydolovat nektar z různých květů. Nikoho nepřekvapilo, že z příliš dlouhých kalichů můry i při nejlepší snaze nic nevydolují.

Větším překvapením ovšem bylo, že je pro můry energeticky náročnější získávat nektar také z květů s příliš krátkými kalichy. V těch se nemohou dobře ukotvit, musejí neustále srovnávat výšku a ke sladké odměně se jim nakonec stejně podaří dostat jen asi v pětině případů. Pouze z květů tabáku křídlatého a divokého vysáli zástupci Manduca sexta nektar úspěšně téměř vždycky.

Dřívější pokusy ukázaly, že se můry mohou během života učit a zvyšovat tak svou šanci na úspěch i na méně vhodných květech. To samé ale platí i pro květy, které jim "padnou jako ulité". Potravní strategie lišajů, kteří, podobně jako kolibříci, při sání nektaru nepřistávají, je navíc energeticky extrémně náročná.

Specializace na určité květy, spojená s tím, že můry neztrácejí čas a energii na ty, které jsou pro ně téměř nedobytné, také zajišťuje, že se tak často nestanou obětí netopýrů. Není se tak čemu divit, že se lišajové drží přednostně nejpříhodnějších květů a koevoluční závody se "svými" druhy rostlin roztáčejí na plné otáčky.

Zdroj: Haverkamp A, Bing J, Badeke E, Hansson BS & Knaden M (2016): Innate olfactory preferences for flowers matching proboscis length ensure optimal energy gain in a hawkmoth. Nature communications, 7.

Zdroje:
Vlastní

Nejnovější články