Proč má nosatec dlouhý nos

Nosatci jsou druhově nejpočetnější čeledí brouků (70 000 popsaných druhů) – či vůbec organismů, kdyby kategorie čeleď měla u jiných skupin srovnatelný význam. Jak český název napovídá, pyšní se většinou noscovitě prodlouženou hlavou. Ne vždy; třeba taková podčeleď kůrovci (Scolytinae), o které dnes víme, že patří dovnitř čeledi nosatcovitých, má hlavu docela spořádaně krátkou. Ovšem nosatci rodu Curculio, kteří dali čeledi jméno, mají opravdu dlouhý tenký nosec, tvořící polovinu, ale někdy až tři čtvrtiny délky těla.

Dobře víme, k čemu takový orgán slouží. Není to žádný nos ve smyslu čichového orgánu; je to nebozízek, vrtáček, neboť na jeho konci jsou drobná, ale pevná kusadla, která dovedou provrtat tvrdou slupku takových plodů, jako je lískový oříšek, žalud či jedlý kaštan, aby do měkké výživné dužiny mohla samička naklást vajíčko. Opravdu, samičky mají nosec delší než samečci. Kromě toho mají velmi dlouhé nohy, aby se při vrtání na plodu udržely a získaly pro svůj vrtací nástroj náležitý odstup.

Také víme, že různé druhy rodu se liší velikostí těla i relativní velikostí nosce a mohou se specializovat na různé plody. Relativní velikost nosce se může dost lišit i v rámci jednoho druhu. Tak nosatec kaméliový (Curculio camelliae) má populace s delším noscem tam, kde mají plody silnější oplodí.

Z toho logicky plyne, že nosatec sloní (Curculio elephas) má tak ohromně dlouhý nosec ve srovnání s ostatními druhy rodu, protože se vyvíjí v kaštanech a velkých žaludech, zatímco menší nosatec dubový (Curculio glandium) má relativně kratší nosec, protože mu na menší žaludy stačí. Ale ono to tak není. Rozdíl mezi těmito dvěma druhy nevytvořil selekční tlak na překonání různě silného osemení, případně oplodí. Ony ty slupky tak silné nejsou, aby vyžadovaly osmimilimetrový nosec nosatce sloního.

Vnitrodruhově i mezidruhově délka nosce alometricky (nelineárně, podle mocninné funkce) roste s velikostí vlastního těla s exponentem 1,3. Nosatec s krovkami dlouhými 3,5 mm má nosec dlouhý 4,7 mm, ať je to nosatec sloní, nebo dubový. Nosatci sloní mohou být i o hodně delší a pak čistě alometricky, což morfogeneticky řídí hormony v těle, naroste relativně delší nosec, zatímco nosatci duboví bývají spíš menší a proto je menší i jejich nosec. Je to podobné jako s délkou kusadel u roháče nebo rohu u nosorožíků.

Španělští a britští entomologové také zkoumali, kdo obývá různě velké žaludy. Použili na to sekvence DNA pro cytochromoxidázu 1 vyextrahovanou z larev obývajících žaludy. Jistěže by šlo také prostě dochovat larvu do dospělého nosatce a toho pak určit podle morfologických znaků, ale kdo by na to čekal, že? Ona totiž kukla nosatce může jednu i dvě zimy ležet, než se brouk vylíhne. To je patrně pojistka proti meziročně kolísavé úrodě žaludů.

Ukázalo se, že nosatec sloní využívá střední a velké žaludy. V malém žaludu by nebylo dost živin pro tak velký druh (larva se vyvíjí v jediném plodu, nemůže si najít další). Nosatec dubový obývá všechny velikostní třídy žaludů. Malé nejsou na překážku, protože tomuto menšímu druhu na vývoj stačí, a velké nejsou na překážku svým osemením, protože jej překoná i samička s třímilimetrovým noscem.

Na tomto místě je možno připomenout jiný případ, kdy alometrie ukázala na mylné představy o příčinách rozdílného poměru velikostí dvou morfologických struktur – poměr délky ukazováčku a prsteníčku lidí. Ten je u mužů menší (ukazováček je kratší) než u žen a navíc menší u atletů, u kterých se zjistila vyšší hladina testosteronu. Ve skutečnosti však poměr prstů není dobrým ukazatelem produkce testosteronu, ale čistě jen velikosti dlaně. (Oecologia 167, 1053, 2011; Biology Letters 5, 643, 2009)