Mravenci mají nejraději cukr a olej. Mezinárodní tým vedený objasnil hmyzí chutě

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.

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.

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.  

Studie volně k dispozici (open access) na: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/geb.13757

Moses J., Peters M.K., Tiede Y, Mottl O., Donoso D., Farwig N., Fayle T. M., Novotný V., Sanders N., Klimeš P. (2023) Nutrient use by tropical ant communities varies among three extensive elevational gradients: a cross-continental comparison Global Ecology and Biogeography DOI: 10.1111/geb.13757 (Autoři studie z BC AVČR uvedeni tučně)

 Kontakt:

RNDr. Petr Klimeš, Ph.D.
vedoucí Laboratoře ekologie a evoluce sociálního hmyzu
Entomologický ústav Biologického centra AV ČR
e-mail: peta.klimes@gmail.com    

Mgr. Daniela Procházková
PR manažerka, Biologické centrum AV ČR
e-mail: daniela.prochazkova@bc.cas.cz

Přečtěte si také

• Proba-3 – pravidelné zatmění Slunce díky přesnému letu ve formaci
• Monografie rozkrývá vztahy mezi uměním a politikou v meziválečném Československu
• Akademie věd předá šest medailí, dvě zahraničním expertům
• Objev mini-neptunu a tajemství ztraceného horkého jupitera v systému TOI-2458
• Vědci objevili nový obří virus v římovské nádrži. Dostal jméno Budvirus
• Vědci odhalili klíčový protein pro vývoj nové generace antibiotik
• V Ústavu dějin umění zkoumají nejstarší fotografie z Městského muzea Polná
• Molekulární past na exotické kovy slibuje lepší diagnostiku a vývoj léčiv
• Jak se vzala voda na Zemi?
• Na dynamiku buněk má zásadní vliv protein MICAL1, kontroluje buněčný cytoskelet