Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Ze života čmeláků

Čmeláčí let, imunita, neonikotinoidy
 |  11. 7. 2013
 |  Vesmír 92, 416, 2013/7

Vedle včely medonosné patří čmeláci mezi nejdůležitější opylovače mnoha zemědělských i divoce rostoucích rostlin v celém mírném pásu severní polokoule.

Kromě dlouhého jazyka a tedy schopnosti opylovat rostliny s dlouhou květní trubkou mají řadu dalších vlastností, pro které jsou ceněni. Patří mezi ně schopnost zvýšit svou tělesnou teplotu na více než 30 °C, i když jsou venku teploty jen mírně nad nulou, čehož se využívá při opylování raně kvetoucích ovocných stromů. Skvěle se orientují v uzavřených prostorách, což je předurčilo k využívání ve sklenících při produkci rajčat.

Jak létá čmelák

Čmeláci dokážou vědcům skutečně zamotat hlavu. Není tomu ani deset let, kdy se konečně podařilo rozlousknout záhadu jejich letu. To, že malá křídla udrží těžkého čmeláka ve vzduchu, se dlouho zdálo popírat aerodynamické zákony. Teprve použití vysokorychlostní kamery (6000 snímků za vteřinu) přineslo vysvětlení. Čmelák při mávnutí křídla vytváří vzdušné víry, které zvyšují vztlak a zároveň vytvářejí vlnu, po které se křídlo sveze.

Imunita bez paměťových buněk

Sotva vědci konečně „legalizovali“ jejich let, je tu nová záhada. Mají čmeláci adaptivní imunitu? Provedené pokusy ukázaly, že když byla samička vystavena imunizující látce (např. lipopolysacharidu, který se vyskytuje ve stěnách bakterií), vykazovalo její potomstvo vyšší míru imunizace než potomstvo samiček, které této látce vystaveny nebyly. Mechanismus je trochu záhadný, protože hmyz, čmeláky nevyjímaje, nemá paměťové buňky jako např. savci, díky nimž by mohli imunitní zkušenost zachovat či předat. Nová výzva k objasnění týkající se čmeláků je na světě.

Neonikotinoidy

V posledních desetiletích nešlo přehlédnout, že došlo k výraznému úbytku mnoha druhů. Zatímco v padesátých letech se mizení čmeláků přičítalo nedostatku vhodných hnízdních území (likvidace mezí, remízků a vypalování stařiny), dnes se úbytek dává za vinu vzniku monokultur a z toho plynoucího nedostatku trvalého zdroje potravy. Také se viní používání pesticidů a chemikálií vůbec.

V posledních letech věnují vědecké týmy zvláštní pozornost látkám zvaným neonikotinoidy. Tyto syntetické insekticidy našly zemědělské využití ve více než sto zemích světa. Jsou vysoce selektivní a kromě zemědělství se využívají také při ochraně proti kožním parazitům např. u psů a koček. V zemědělství se neonikotinoidy aplikují na semena ještě před sadbou. Insekticid následně proniká do celé rostliny a v malém množství se vyskytuje i v pylu a nektaru. Výrobci i nezávislé týmy provedli řadu pokusů ve snaze zjistit, zda jsou škodlivé pro včelu medonosnou a čmeláky, ale zdálo se, že jsou opravdu bezpečné. Ovšem do chvíle, než byly v časopise Science publikovány dvě studie…

V první studii tým z Velké Británie krmil čmeláky (Bombus terrestris) čtrnáct dní řepkovým pylem s neonikotinoidem imidaclopridem, čímž napodobil sběr potravy na rozkvetlé řepce. Pak vědci nechali čmeláky vyvíjet se v přirozených podmínkách a v produkční době matek hnízda zvážili.

Ukázalo se, že testovaná hnízda měla méně nasbíraných zásob a žilo v nich méně čmeláků. Počet královen vylíhnutých v hnízdech krmených dva týdny řepkovým pylem s insekticidem se od kontrolní skupiny lišil o 85 %! Převedeno na čísla, nezasažená hnízda vychovala průměrně čtrnáct matek, hnízda, která byla v kontaktu s insekticidem, pouhé dvě.

Druhou studii provedl francouzský tým s včelou medonosnou (Apis mellifera). Zjistil, že téměř polovina včel (48 %), které byly vystaveny účinku neonikotinoidů, se nevrátila zpět do úlu. U neošetřených včelstev nenašlo cestu jen okolo 16 %. Vědci se domnívají, že stejně jako včely i čmeláčí dělnice po kontaktu s neonikotinoidy bloudí a nedonesou do hnízda dostatek potravy, což se projeví i na počtu odchovaných královen.

Výsledky těchto studií obletěly celý svět. Jsou skutečně alarmující, byť někteří optimisti poukazují na to, že se jednalo o laboratorní studie a v přírodě jsou včely a čmeláci vystaveni nižší koncentraci, než jaká byla použita při pokusech.

Studie publikovaná v časopise Journal of Economic Entomology však tento optimismus příliš nesdílí. Vědci tentokrát měřili obsah neonikotinoidů v tzv. gutační kapce (gutace je vylučování přebytečné vody rostlin v podobě kapek). Koncentrace aktivních látek, které naměřili, se pohybovaly okolo 47 mg/litr u imidaclopridu, 23,3 mg/ litr u clothianidinu a 11,9 ml/litr pro thiametoxam. Včely, které s takovouto jedovatou kapkou přišly do styku, přestaly během několika málo minut létat a v krátké době uhynuly. Symptomy jsou nevratné. Bylo zjištěno, že clothianidin a thiametoxam jsou toxičtější než imidacloprid, dokonce i při velmi nízkých koncentracích v gutačních kapkách.

Insekticidy však nejsou jediné, čím monokultury ohrožují čmeláky. Badatelé z britské univerzity v Southamptonu sledovali počet čmeláků, u nichž se vyskytovalo příbuzenské křížení. Při takovém křížení se z poloviny vajíček, které královna naklade, líhnou diploidní trubci místo samiček–dělnic nebo královen. Výsledky studie naznačují, že v oblastech oddělených intenzivně obhospodařovanou zemědělskou půdou se příbuzenské křížení vyskytuje častěji než v mozaikovité krajině a může tak ještě více podpořit škody páchané insekticidy.

Krajina a čmeláci

Zdá se, že osud čmeláků v dnešní kulturní krajině není příliš růžový. Teprve zpětně zjišťujeme, co všechno naše zásahy do krajiny ovlivňují a jaké mají důsledky, někdy bohužel pozdě. Pokud se však na „efekt motýlích křídel“ podíváme optimisticky, tak i malý krok ke zlepšení může přinést velké změny. Paradoxně by čmelákům mohl pomoci úbytek včely medonosné. Její nedostatek je zřejmý. Dříve včelami hučící rozkvetlé ovocné stromy dnes na jaře přímo bijí do uší svým tichem, a tak stále více lidí touží mít na své zahrádce aspoň čmeláky. Investují peníze i čas na vystavování úlků, do kterých se na jaře snaží přilákat čmeláčí matku. V těchto hnízdech hnízdí nejen čmelák zemní, ale i některé další druhy. Osobní zkušenost s tímto způsobem „chovu“ čmeláků, kromě posílení jejich populace, zcela přirozeně vede k zájmu o zdravou, pestrou a vyváženou krajinu s dostatečnou nabídkou potravy a útočišť, kde se bude dařit nejen čmelákům, ale i mnoha dalším druhům včel.

POZNÁMKA RECENZENTA

V souvislosti s neonikotinoidy jsem zaznamenal zajímavou studii, kterou zveřejnila britská FERA (Thompson H. et al.: Effects of neonicotinoid seed treatments on bumble bee colonies under field conditions). Ta dokazuje, že v reálných polních podmínkách není vliv neonikotinoidů na kolonie čmeláků průkazný. Autoři článku to uvádějí jako „názor optimistů“. Vybavují se mi laboratorní pokusy s pylem z geneticky modifikované Bt-kukuřice, který zabíjel housenky monarchy stěhovavého. Byl kolem toho velký poprask a někteří aktivisté těmito studiemi argumentují dodnes. Polní pozorování však výsledky laboratorních testů vyvrátila. Podobně se zatím nepovedlo potvrdit terénním pozorováním výsledky laboratorních testů prokazujících negativní vliv Bt-toxinu z GM plodin na larvy chrostíků ve vodních tocích u polí s GM Bt-plodinou.

Fakt, že Evropská komise vydala zákaz používání neonikotinoidů platný od konce tohoto roku jen na základě pololaboratorních testů mnozí kritizují. V USA, kde je „opylovací krize“ v důsledku CCD podstatně hlubší než v Evropě, přistoupili k důslednému hodnocení vlivu neonikotinoidů na hmyzí opylovače, ale neonikotinoidy zatím nezakázali. Na druhé straně je fakt, že na základě pololaboratorních testů označila neonikotinoidy jako rizikové pro hmyzí opylovače i EFSA. Osobně bych se přiklonil k názoru, že situace není tak černá, jak tvrdí pesimisté, ani tak růžová, jak tvrdí optimisté. Myslím, že dobře je to vystižené v komentáři Lynn Dicksové v Nature z 21. února 2013 „Bees, lies and evidence-based policy“.

Situace je velmi komplikovaná, nepřehledná a kromě biologie tu hraje velkou roli i politika. Myslím, že při rozhodování Evropské komise se velmi silně projevilo, že petici za zákaz neonikotinoidů podepsaly 3 miliony lidí (tj. voličů). Jak píše Dicksová: „Politici reagují mnohem pohotověji na veřejné mínění než na vědecké důkazy.“

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Entomologie

O autorovi

Alena Bučánková

Mgr. Alena Bučánková (*1983), doktorandka Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně se čmeláky zabývá od roku 2007. Ve Výzkumném ústavu pícninářském, s. r. o. a v Zemědělském výzkumu, s. r. o. v Troubsku pracuje od roku 2009 jako vedoucí laboratoře chovu čmeláků.

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné