Chemie invazivních mravenců

O rezavých invazivních mravencích Solenopsis invicta, kteří se nekontrolovaně šíří z Argentiny do různých částí světa, se psalo vícekrát i u nás (viz například Vesmír 73, 354, 1994/6; 78, 55, 1999/1). Tito jihoameričtí mravenci z deštných pralesů jsou katastrofou pro druhovou pestrost členovců všude, kde se usídlí. Jsou všežraví a sežerou, na co přijdou. Neobyčejně agresivní jsou i vůči lidem, bolestivě koušou a bodají, zejména bodnutí žihadlem je velmi nepříjemné. Ne nadarmo jsou nazýváni fire ants (ohniví mravenci), jejich jed zanechává puchýře, které pálí a svědí několik dnů. O jejich biologii toho již víme dost, i když mnohé ještě zůstává záhadou. O jejich chemii toho zatím víme málo – i to málo je ale zajímavé.

Jed používají k znehybnění a usmrcení kořisti. Jeho významnou složkou jsou živočišné alkaloidy ze skupiny piperidinů, která je podstatou některých rostlinných alkaloidů, například koniinu z bolehlavu plamatého (Conium maculatum) nebo arekolinu z arekové palmy (Areca catechu). V jedu rezavých mravenců byly z piperidinů nalezeny solenopsiny a izosolenopsiny, jejichž vlastnosti se začaly studovat teprve nedávno. Zjistilo se například, že izosolenopsin A je účinným inhibitorem enzymu, který je v organizmu savců odpovědný za syntézu oxidu dusnatého. ¹⁾ Protože oxid dusnatý (NO) je významnou signální molekulou, může být jedním z mechanizmů, jimiž jed působí, inhibice NO-syntázy. V experimentu na zvířatech bylo prokázáno, že solenopsiny a izosolenopsiny A, B, C působí toxicky na nervový i kardiovaskulární systém živočichů ²⁾ a mohou vyvolat zástavu dechu s následným selháním srdeční činnosti. ³⁾ Solenopsiny a izosolenopsiny tvoří v jedu ohňových mravenců 95 % všech organických látek, zbývajících 5 % jsou pravděpodobně proteiny, jež jsou nositeli alergenních vlastností jedu. Dosud není známo, která ze složek jedu způsobuje pocit nesnesitelného pálení a jaký mechanizmus se při tom uplatňuje.

Kolonie rezavých invazivních mravenců komunikují prostřednictvím chemických signálů, ale o chemické podstatě jejich feromonů nevíme téměř nic. Spekuluje se o tom, že chemických signálních molekul musí být 10 až 20, aby kolonie byla životaschopná. Jde o chemické látky, které charakterizují příslušnost jedince k mraveništi, dělnice se mezi sebou domlouvají poplachovým a značkovacím feromonem, královně jeden feromon umožňuje udržovat rovnováhu mezi počtem jedinců v kastách, druhým láká samečky. ⁴⁾ Teprve nedávno se podařilo zjistit alespoň hlavní složky poplachového feromonu dělnic a obou feromonů královniných. ⁵⁾