Říká se, že „chybovat je lidské“, a o biologických invazích to platí stoprocentně. Invaze nepůvodních druhů svým rozsahem a intenzitou bezpochyby představují jednu ze zásadních globálních změn, které má lidstvo na svědomí.

Vzhledem k tomu, že mluvíme o fenoménu z definice spjatým s člověkem, jsou vlastně všechny rostlinné a živočišné invaze zapříčiněny lidským pochybením. Nikdo by přece nezavlékal nové druhy se škodolibým úmyslem, aby se pak těšil z toho, jaké potíže tím způsobil.

Invaze

Invazemi v biogeografickém pojetí rozumíme zavlékání a šíření druhů do oblastí, kam by se bez přispění člověka nedostaly. Lidský faktor je tedy pro biologické invaze zásadní a odlišuje je od přirozených migrací, ke kterým masově docházelo hlavně v dobách ledových a meziledových. O invazi ale mluvíme až ve chvíli, kdy se nepůvodní druh začne v novém území spontánně šířit.

Nezbední brouci a jiná rozličná havěť

Pcháč oset (Cirsium arvense) je v Česku hojně rozšířeným plevelem. Ačkoliv se jedná o „přivandrovalce“ z východu, veřejnost jej vnímá, jako by do naší krajiny odjakživa patřil. Do střední Evropy se ale dostal až v důsledku neolitické revoluce podobně jako další plevele eurasijského původu, například chrpa modrák (Centaurea cyanus), mák vlčí (Papaver rhoeas) či dnes již u nás zřejmě vyhynulý koukol polní (Agrostemma githago).

Postupem času se pcháč oset rozšířil i na další kontinenty. V 17. století byl zavlečen do Severní Ameriky, kde záhy začala jeho invaze. V dnešní době se tento druh vyskytuje téměř po celém severoamerickém kontinentu a je nejen obtížným polním plevelem a dominantou raně sukcesních stádií, ale proniká i do prérií, kde může vytvářet rozsáhlé porosty.

Pcháč oset. kresba: Erika Kozielová.

Pcháč oset. Kresba: Erika Kozielová.

Pcháč je konkurenčně zdatný druh, za což vděčí zejména bohatě větveným kořenům a oddenkům, které pronikají do hloubky několika metrů. Navíc i z malého úlomku oddenku pcháče může vzejít nová životaschopná populace, což přispívá k jeho šíření. Ostatně s tím má nejspíš řada z vás osobní zkušenost ze své zahrádky. Stačí, abyste při pletí zapomněli na drobný oddenek, a za pár týdnů se na stejném místě objeví rostlinka znovu.

Pcháč je konkurenčně zdatný druh, za což vděčí zejména bohatě větveným kořenům a oddenkům, které pronikají do hloubky několika metrů.

Plodem pcháče je nažka (semínko s „padáčkem“), jež hraje v jeho úspěšné invazi také velkou roli. Nažky pcháče osetu mohou dolétnout do vzdálenosti několika kilometrů a zároveň si uchovávají klíčivost po desítky let. Asi také nikoho nepřekvapí, že se na severoamerických prériích a pastvinách pichlavým listům pcháče osetu dobytek vyhýbá širokým obloukem. Raději spásá jiné rostliny v okolí, čímž jeho invazi nepřímo podporuje, protože snižuje konkurenční schopnost rostlin vyskytujících se kolem.

Likvidace invazního pcháče na severoamerickém kontinentu není jednoduchá, proto se už na konci padesátých let minulého století začaly hledat vhodné organismy, které by invazi zastavily, pro „biokontrolu“. Nadějnými se zdálo hned několik adeptů převážně z řad hmyzu, kteří by mohli jeho šíření přinejmenším omezit.

Vhodnými kandidáty se zprvu zdáli i nosatci rodu Larinus. Někteří z nich byli dokonce již dříve na americký kontinent neúmyslně zavlečeni. Například Larinus planus, který byl v Severní Americe nalezen před rokem 1968, následně byl prohlášen za druh vhodný k biokontrole a začal být v USA masově rozšiřován; o dvacet let později totéž proběhlo i v Kanadě. Byla to velká chyba, jak se později ukázalo.

Nosatcům bylo totiž úplně jedno, zda je jeho živnou rostlinou původní či nepůvodní pcháč (případně další zástupci z tribu Cardueae). Vzhledem k tomu, že jeho larvy vyžírají květní lůžko, čímž značně potlačují tvorbu semen, došlo během poměrně krátké doby k velkému poklesu výskytu původních druhů pcháčů, což samozřejmě nebylo žádoucí. Nosatci rodu Larinus jsou na amerických prériích i v dnešní době velmi hojní, a i když dokáží produkci semen pcháče osetu prokazatelně snížit, totéž se děje u pcháčů původních.

Na jedné z lokalit, již jsme studovali, se populace pcháče (Cirsium undulatum) během pár let snížila dokonce na několik málo jedinců. Hlavním důvod vidíme v tom, že původní pcháč tvoří méně úborů (často jen jeden, maximálně deset) než pcháč nepůvodní, který může mít na jedné rostlině i desítky drobných úborů. Když napadnou larvy nosatce několik málo úborů pcháče nepůvodního, není jeho populace nijak zásadně ovlivněna, zatímco pro populaci původního pcháče může být taková situace, zvláště pokud se opakuje během několika let za sebou, zcela likvidační.

Cirsium undulatum

Pcháč Cirsium undulatum. Foto: Kateřina Štajerová

V případě nosatců biokontrola tedy selhala, byť nevedla až k vyhynutí původního druhu. Důsledky však bývají mnohdy i horší. Ostatně že se biologická kontrola může zvrtnout, tušil už Charles Elton, který bývá považován za otce moderní invazní ekologie. Ve své knize z roku 1958 předpověděl, že severoamerický plž oleacína růžová (Euglandina rosea) nebude vhodným druhem k biokontrole afrického plže oblovky žravé (Achatina fulica), který se začal invazně šířit na Havajských ostrovech.

Jeho domněnka byla později potvrzena, ale došlo to mnohem dál – oleacína nádavkem bleskově způsobila vyhynutí více než padesáti původních druhů plžů (mnohé byly endemity Havajských ostrovů). Některé zdroje dokonce uvádějí, že neštěstí bylo dokonáno během prvního roku po introdukci. Dnes už víme, že oleacína je opravdovou pohromou. Na ostrovech žilo podle celosvětových odhadů sedmdesát procent z celkového počtu vyhynulých druhů plžů a za třetinu těchto extinkcí je zodpovědná právě oleacína růžová.

Oleacína růžová řádí na Havajských ostrovech. Fpoto: Kateřina Štajerová

Oblovka žravá (Achatina fulica) na Havajských ostrovech. Foto: Kateřina Štajerová

Toto „vytloukání klínu klínem“ tak zůstává jednou z nejdrastičtějších a nejsmutnějších ukázek toho, jak mohou dopadnout dobré úmysly. Dlužno dodat, že v dnešní době se k výběru druhů potenciálně vhodných pro biokontrolu přistupuje mnohem pečlivěji. Máme k dispozici mnohem lepší biotechnologie a podobným „průšvihům“ se daří předcházet.

Řasa zabiják má času dost, my nikoli

Řeč je o zelené makroskopické řase, které se v angličtině opravdu říká killer alga, tedy „řasa zabiják“. V češtině se pro ni vžilo méně expresivní označení lazucha tisolistá (Caulerpa taxifolia). Za zdroj její invaze je považováno Oceánografické muzeum v Monte Carlu, které založil kníže Albert I. již v roce 1911 na skalním útesu asi 80 m nad mořem.

Je vcelku praktické založit muzeum s mořskými akvárii na mořském pobřeží, ale zároveň to s sebou nese jistá rizika, což se ukázalo zhruba o sedmdesát let později, kdy při čištění akvárií do moře unikla mutantní forma lazuchy tisolisté. Ta vznikla v kultuře v zoologické a botanické zahradě Wilhelma ve Stuttgartu, kde byla údajně „divoká“ forma lazuchy záměrně vystavena po dobu několika let specifickým abiotickým faktorům (UV záření a chemikálie), aby mohla být použita i v akváriích, kde je mnohem nižší teplota vody.

Lazucha tisolistá . Foto: National Oceanic and Atmospheric Administration, Public Domain.

Lazucha tisolistá . Foto: National Oceanic and Atmospheric Administration.

Díky tomu, že se jednalo o mutanta a nikoli čistou linii z původního areálu, byla lazucha schopna se uchytit ve vodách Středozemního moře, které jsou ve srovnání s její domovinou v Karibiku mnohem chladnější. „Uprchlíka“ poprvé nalezl algolog Alexandre Meinesz v roce 1984 v pobřežních vodách v blízkosti muzea. Porost lazuchy v té době zaujímal jen malou plochu o velikosti asi metru čtverečního. V roce 1990 už to ale byly tři hektary a o patnáct let později už řasa vytvořila souvislý pás podél mořského pobřeží o délce 190 km a celkové ploše 13 tisíc hektarů.

Zhruba ve stejnou dobu byl dotyčný mutant nalezen i v Jaderském moři a na západním pobřeží USA, což ilustruje, jak rychlé a nebezpečné jsou biologické invaze ve vodním prostředí. Proč ale o této řase mluvíme jako o zabijákovi? Lazucha tisolistá se obvykle vyskytuje v hloubkách 5–35 metrů, ale mutantní kolonie pronikají až do hloubky kolem sta metrů. Snadno se uchycují na rozličných substrátech a rychleji se množí. Drobné úlomky řasy se navíc mohou přenášet prostřednictvím mořských proudů, proto můžeme její nové výsadky během poměrně krátké doby najít třeba úplně na druhé straně zeměkoule.

Je schopna přežívat v širokém rozmezí teplot mezi 7 a 32 °C a díky mohutnému vzrůstu (až tři metry u mutanta) dokáže v boji o světlo a živiny „převálcovat“ nejen původní druhy řas, ale i společenstva přisedlých bezobratlých živočichů a vyšších rostlin, například „mořskou trávu“ (Posidonia oceanica).

Pro rybáře jsou takové oblasti k lovu naprosto nevhodné a to nejen kvůli riziku odlovu „jedovatých“ ryb, ale i proto, že porosty s invazní řasou jsou pro ostatní druhy ryb zcela nehostinné.

U lazuchy byly navíc objeveny alelopatické účinky. Může mít tedy nepříznivý vliv na okolní biotu skrze sekundární metabolity, které produkuje. Jedná se konkrétně o toxický acetylenický seskviterpen caulerpenyn, který je jedovatý i pro živočichy, včetně člověka. Sekundární metabolity u lazuchy plní funkci chemické obrany, proto nemá v nepůvodním areálu téměř žádné přirozené nepřátele, kteří by mohli její početnost udržovat v patřičných mezích.

Výjimku tvoří například okáč obecný (Sarpa salpa), ryba, která je schopna porosty lazuchy „spásat“. V jejím těle ale dochází k akumulaci toxinů, které řasa produkuje, tudíž je pak tato ryba sama jedovatá (i pro člověka). Lazucha tisolistá navíc vytváří monotypické porosty, čímž zcela přetváří původní habitaty a znatelně snižuje biodiverzitu původních společenstev. Pro rybáře jsou takové oblasti k lovu naprosto nevhodné a to nejen kvůli riziku odlovu „jedovatých“ ryb, ale i proto, že porosty s invazní řasou jsou pro ostatní druhy ryb zcela nehostinné.

A kde je ta chyba? Kde jinde zakládat mořská akvária než u moře? Případ Caulerpa však ilustruje ještě jeden, v invazní ekologii přímo fatální omyl – že máme dost času a že nebude tak zle.

Nemáme a bude. Popsaná historie má totiž zvláštní závěr, byť za opravdový dovětek ji mohou považovat jen v Kalifornii. Tam totiž začali jednat okamžitě poté, co v roce 2000 zjistili výskyt lazuchy v pobřežních vodách. S vynaložením značného úsilí se jim podařilo zabránit masovému šíření. Zároveň ale museli učinit i morálně obtížné rozhodnutí. Z dlouhodobého hlediska bylo nicméně použití herbicidů spojené s úmrtím některých mořských ryb, bezobratlých a rostlin určitě menším zlem, než nechat řasu rozrůstat.

Roku 2006 byla lazucha v jižní Kalifornii oficiálně prohlášena za vyhubenou. Naproti tomu Evropa, která zůstala v klidu, dnes sklízí plody svojí bohorovnosti.

Mnoho vrabců – farmářova smrt

Introdukce anglických pěvců, kteří měli Nový Zéland ve druhé polovině 19. století spasit od záplavy hmyzích škůdců, je další ukázkou lidského pochybení, které skončilo invazí zavlečeného druhu.

Přistěhovalci na Zélandu vytvořili habitaty, na které místní druhy nebyly adaptovány, a tudíž si (často rovněž zavlečení) hmyzí škůdci mohli na polích nerušeně „debužírovat“.

Výběr ptačích druhů byl, alespoň v některých případech, všechno jen ne šťastný. Často totiž takzvané aklimatizační společnosti, zřizované za účelem usnadnění adaptace introdukovaných druhů, sáhly i po ptácích, kteří natropili víc škody než užitku.

Asi nejkřiklavějším příkladem je vrabec domácí (Passer domesticus), nad jehož úbytkem v evropských městech poslední dobou lamentujeme, ale který je na Zélandu i 150 let od první introdukce velmi početný. Aklimatizační společnosti o vrabce na začátku stály, když se však postupem času začaly množit stížnosti farmářů, snažily se příslušné spolky zbavit odpovědnosti za jejich introdukci. Aklimatizační společnost z Canterbury se pokusila celou záležitost hodit na nebohého kapitána Stevense, který prý neuposlechl jejího příkazu, a místo aby pět dovezených vrabců utopil, vypustil je do volné přírody.

Vrabec domácí. Foto: Adamo  CC BY 2.0

Vrabec domácí. Foto: Adamo CC BY 2.0

V Otagu zase tvrdili, že s tím nemají společného vůbec nic a že se všichni vrabci rozšířili právě z Canterbury. V obou případech se jednalo o bohapustou lež. Aklimatizační společnost z Canterbury v roce 1867 vypustila rovnou čtyřicet vrabců domácích a ještě se v následujících výročních zprávách pyšnila, jak jejich populace utěšeně roste. V Otagu jich v šedesátých letech vypustili přinejmenším čtrnáct.

Již od konce sedmdesátých let 19. století ale na Novém Zélandu vznikají organizované skupiny (takzvané Sparrow Clubs) s jasným posláním – likvidací vrabců. Jak vidno, nenaplněným … Pronásledováni byli ovšem i zástupci ostatních druhů – skřivani, zvonci a strnadi, o kterých se již ve Vesmíru psalo loni v červnu. Sbírala se vejce, vykupovaly ptačí hlavy a sela otrávená semena. Problém se však táhl až do 20. století.

Sbírala se vejce, vykupovaly ptačí hlavy a sela otrávená semena. Problém se však táhl až do 20. století.

Jen pro ilustraci, do poloviny roku 1918 vyplatili v Ashburtonském okrese (Canterbury) odměnu za 160 000 ptačích hlav, zejména vrabců a skřivanů. Jelikož tato oblast tvoří pouhá 2,5 procenta území Nového Zélandu, je jasné, že v celostátním měřítku se každoroční mortalita musela pohybovat v milionech. A ještě poznámku – u skřivanů je obzvláště pikantní, že zatímco v jedné části Jižního ostrova, v Nelsonu, už byli počátkem sedmdesátých let přemnoženi a páchali škody, ostatní oblasti si tyto již přebytečné nevítané příživníky od Nelsoňanů kupovali, protože byli levnější než import z daleké Británie. Že nakonec nebyla ptačí genocida dotažena na Novém Zélandu do konce, je ale možná dobře, jak ukazuje tragický případ z Číny, kde Mao přikázal zničit vrabce, aby zvýšil výnosy, a výsledkem byl totální hladomor. Pro změnu je totiž vystřídali neregulovaní škůdci hmyzí.

S přírodními silami si zkrátka není radno zahrávat. A pocit, že jemnému předivu vztahů mezi zavlečenými a původními organismy a případným důsledkům našich zásahů dobře rozumíme, je dalším běžným omylem, pozorovaným při výzkumu biologických invazí.

Pěkně stíní, ještě kdyby tak plodily

Že je třeba mít na paměti vzájemné vztahy mezi různými trofickými úrovněmi a skupinami organismů, dokládá další omyl, o kterém bychom se chtěli zmínit.

Kulisami budiž pěstované fíkovníky (rod Ficus) na Floridě. Fíkovníky jsou opylovány blanokřídlým hmyzem. Téměř každý ze 750 druhů rodu má svůj druh vosičky. Na Floridě rostou dva původní druhy fíkovníků a více než šedesát nepůvodních se tam pěstuje, protože jsou ceněny jako stromy poskytující stín. Jejich přitažlivost v očích ekologů zvyšovala skutečnost, že bez opylovačů se nemohly rozmnožovat, takže nepředstavovaly nebezpečí pro místní rozsáhlé mokřady Everglades a ostatní přirozenou vegetaci.

Na počátku sedmdesátých let 20. století ale došlo k nechtěnému zavlečení opylovačů. Tři druhy fíkovníků (F. microcarpa, F. benghalensis a F. altissima) se chopily příležitosti, začaly se množit a v oblasti zdomácněly. Důsledky naturalizace se projevují především ve městech.

Ficus microcarpa. Foto: Forest & Kim Starr. CC BY 3.0

Fíkovník Ficus microcarpa. Foto: Forest & Kim Starr. CC BY 3.0

Problémy působí mohutné kořeny, ale třeba i silná mazlavá vrstva spadaných zralých plodů. Ficus microcarpa má navíc stejně veliké plody jako domácí F. aurea, takže ho žere původní fauna a šíří ho ptáci.

Někteří ekologové se proto domnívají, že je jen otázkou času, kdy se objeví ve zmíněných Everglades.

Na celém případu je zajímavé, že neúmyslné introdukci opylovače v sedmdesátých letech předcházel v roce 1937 neúspěšný pokus o introdukci opylovače jednoho druhu fíkovníku a ještě v roce 1969 jistý pan Condit s ulehčením kvitoval, že se nezdařil.

Paradoxně v tomto případě člověk neuspěl a omyl za něj tak trochu dokonala příroda Jinak ale o lidské omyly není v případě rostlin nouze. Mnoho dnes nechvalně proslulých invazních druhů člověk původně úmyslně vyséval či vysazoval do přírody, často velkoplošně. Jedná se kupříkladu o druhy, jejichž úkolem bylo zpevňovat duny na mořském pobřeží jako je růže svraskalá (Rosa rugosa) či kosmatec jedlý (Carpobrotus edulis). V našich podmínkách jsou typickým příkladem introdukce medonosných rostlin – vlčího bobu mnoholistého (Lupinus polyphyllus), trnovníku akátu (Robinia pseudoacacia) či dřevin vysazovaných do volné krajiny.

A nezůstalo jen u rostlin, také většina invazí ptáků a savců začala tak, že je někdo úmyslně vypustil do přírody.

Kosmatec jedlý, Carpobrotus edulis. Foto: Kateřina Štajerová

Kosmatec jedlý, Carpobrotus edulis, měl zpevňovat duny na mořském pobřeží. Foto: Kateřina Štajerová.

 

V archivu tištěného Vesmíru čtěte též:

Zavlečené rostliny – jak je to u nás doma?

S vlky vít: alternativy boje proti zavlečeným druhům rostlin

Zelení cizinci přicházejí 

Zavlečené rostliny

 

Titulní foto: Lazucha tisolistá . Foto: NOAA.

 

Další články tématu

Print Friendly

Tagy

O autorovi

Kateřina Štajerová, Pavel Pipek, Lukáš Sekerka, Petr Pyšek

RNDr. Kateřina Štajerová je doktorandkou na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy a zároveň pracuje na Botanickém ústavu Akademie věd. Příroda ji zajímala již od dětství – v počátcích ji byla průvodcem převážně maminka, později nadšení a šikovní učitelé na ZŠ a SŠ. Volba vysoké školy pak byla zcela jasná. Zprvu se zdálo, že hlavním předmětem jejího zájmu bude ornitologie. Po zasvěcení do problematiky biologických invazí však došlo k zásadnímu obratu. Po deseti letech studia převážně rostlinných invazí ale rozhodně nelituje a na studovaného oboru oceňuje zejména jeho interdisciplinaritu, kdy je důležité umět propojovat znalosti z různých oborů, jako jsou ekologie, taxonomie, geografie atp. Jak s oblibou říká, při studiu biologických invazí se člověk nikdy nenudí. Mgr. Pavel Pipek je doktorandem na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Na rozdíl od ostatních spoluautorů u něj biologie nikdy nebyla jednoznačnou volbou, a tudíž trvalo delší dobu než „zakotvil“. Všechno zlé je však k něčemu dobré. Šťastné řízení osudu jej zaválo ke studiu strnadího nářečí, kde se protíná hned několik věcí, které ho vždy zajímaly – historie, ekologie, lingvistika a tvorba webu. Ve své dizertační práci mimo jiné zkoumá, jak se proměnila strnadí nářečí po introdukci na Nový Zéland (více informací na http://www.yellowhammers.net). Jako detektiv střípek po střípku skládal mozaiku zajímavého příběhu o strnadovi obecném (a dalších druzích) ze starých dokumentů a novinových článků. Vzhledem k pestrosti činností si občas připadá jako „holka pro všechno“, ale vyhovuje mu to. RNDr. Lukáš Sekerka je doktorandem na Přírodovědecké fakultě v Českých Budějovicích a zároveň pracuje na Entomologickém oddělení Národního muzea v Praze. Jeho vášeň pro studium brouků začala již v útlém věku. Značný podíl na tom mají knihy Geralda Durella, které doma objevil před rodinnou dovolenou na Korfu, odkud také pochází jeho první „kousky“ ve sbírce. Poté, co poprvé uviděl vyobrazené bizarní tropické zástupce štítonošů (Cassidinae) v knize Jana Obenbergera, ho tato skupina uchvátila. Štítonošům se na vysoké škole začal věnovat odborně a zůstal jim věrný až doposud. V dnešní době patří mezi celosvětově uznávané specialisty na tuto skupinu a není cesty do tropické oblasti, ze které by nepřivezl dosud nepopsané taxony. Prof. RNDr. Petr Pyšek, CSc. pracuje na Botanickém ústavu Akademie věd a zároveň působí na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Je vedoucím skupiny zabývající se studiem biologických invazí (převážně rostlinných) a ve světě patří ke špičce v oboru. V posledních dvou letech se podle databáze Web of Science dostal na seznam nejvíce citovaných vědců na světě, což je celosvětově uznávané měřítko kvality a přínosu vědecké práce. Jeho kladný vztah k biologii byl však formován už od mládí, kdy se účastnil různých soutěží s biologickou tématikou a v prestižní středoškolské biologické olympiádě dokonce dvakrát za sebou vyhrál státní kolo. Cílevědomost a touha po poznání mu zůstaly doposud, což jsou dvě nezbytné vlastnosti, díky nimž lze vědeckou práci dělat dlouhodobě na vysoké úrovni.