Imunita úlu

Vznik jakékoliv nové organizované struktury v živém světě (a ostatně nejen tam, viz např. Vesmír 73, 638, 1994/11) je doprovázen i vznikem mechanizmů, které struktuře zaručí poměrně stabilní existenci po určitou dobu a pomohou udržet právě onu organizovanost. Živá soustava se brání nežádoucímu vpádu ze svého okolí a snaží se udržet pohromadě všechny své stavební jednotky při současné koordinaci jejich funkcí. Součástí obrany je i schopnost rozeznat proti komu “zaútočit″ a proti komu nikoliv, což mimo jiné znamená i schopnost odlišit součásti svého vlastního organizmu od částí cizích.

Pokud celou situaci zjednodušíme, můžeme říci, že čím složitější daná struktura je, tím propracovanější obranu používá. Vrcholu v tomto směru zřejmě díky svému imunitnímu systému dosáhli obratlovci, ale nejen oni.

Schopnost obrany a rozpoznávání nežádoucích “elementů″ je vlastní i sociálně žijícím druhům hmyzu. Doposud se však těmto aspektům společensky žijících organizmů věnovala jen malá pozornost. Přes–to vzniklo mnoho modelů vysvětlujících, jak jedinci sociálního druhu vytvářejí na základě mnoha signálů provázaný celek.

Včely obývající jeden a tentýž úl se navzájem rozpoznávají díky čichové a kontaktní chemorecepci. Signály, na jejichž základě tak činí, mohou být dvojího typu. Buď mají genetický základ a jsou tedy každému jedinci vrozené, nebo je včely získávají až životem v úlu, a v takovém případě se je včely učí rozpoznávat v rané fázi dospělého života, krátce po vylíhnutí z kukly.

Alelický (geneticky podložený) model může být podle W. M. Getze založen na přítomnosti buď sdíleného signálu (1), nebo neočekávaného signálu (2). Rozpoznávání pak probíhá podle jednoho z následujících schémat:

1 zjištění vlastní značky (= vlastního signálu) → souhlas,

2 zjištění cizí značky (= cizího signálu) → odmítnutí.

M. D. Breed a T. M. Stiller identifikovali dvě signální molekuly, které včely používají při rozpoznávání jedinců náležejících do úlu. Jde o hexadekan a metyldokosanoát, jež jsou sice obsaženy ve včelím vosku a vázány v kutikule včel, ale v kolonii zcela chybějí nebo jsou přítomny jen ve stopovém množství.

Každá z obou látek má zřejmě svou specifickou funkci. Je-li hexadekan stejného složení přítomen u obou interagujících skupin, objeví se odmítavá reakce jen zřídka. Naopak metyldokosanoát stejného složení u obou skupin vyvolává silnou odmítavou reakci. Aplikujeme-li na zmíněné skupiny obě látky, chovají se včely tak, jako kdyby metyldokosanoát nebyl přítomen. Z toho lze odvodit nadřazenou funkci hexadekanu.

Později na základě pokusů s oddělenými skupinami dělnic (viz popisku k tabulce) určili M. D. Breed a G. E. Julian, jak včely na tyto chemikálie reagují a jaká je priorita jednotlivých chemikálií, a pokusili se i formulovat základy obecných pravidel včelího rozpoznávání:

• Jediný podnět (např. hexadekan) rozšířený v kolonii může přehlušit účinek jiných signálů. Např. v prosperující kolonii jsou podněty běžně přenášeny z voskových komůrek na včely a přehlušují individuální, a tudíž variabilní signalizaci. (Dělnice z jednoho úlu se svému okolí jeví jako uniformní.)
• Mnohem větší důležitost má přítomnost nebo nepřítomnost určitého podnětu než jeho relativní koncentrace.
• Podněty jsou “sestavovány″ zdánlivě náhodně. Ze souboru možných podobných látek je použita pouze jediná. Její výběr je však řízen systémem priorit. Včely z jednoho úlu tak při vzájemném rozpoznávání užívají omezený počet signálů.

(Nature 357, 685, 1992)