Aktuální číslo:

2018/10

Téma měsíce:

Navigace

Fixace dusíku při trávení dřeva

 |  5. 11. 2015
 |  Vesmír 94, 599, 2015/11

Když už se dřevokazný hmyz dostane ke zdroji energie tím, že rozštěpí celulózu na jednoduché cukry (viz aktualitu Vlastní celulolytické enzymy tesaříků (Vesmír 94, 598b, 2015/11), nemá vyhráno. Schází mu dusíkaté organické látky. Bílkovin a nukleových kyselin je v mrtvém dřevě nedostatek, dusíku je tam nejvýš 0,1 % suché hmotnosti. Ale mikroorganismy ho umějí buď translokovat z okolního prostředí (houby se svými dlouhými mycelii), nebo fixovat přímo ze vzduchu (bakterie a archea).

Dřevokazný (saproxylický) hmyz má schopnost zvýšit fixaci dusíku v mrtvém dřevě kultivací příslušných mikroorganismů v těle nebo v chodbách ve dřevě. Zatím to bylo prokázáno u švábů (včetně všech čeledí všekazů), brouků (u tesaříků, kůrovců, roháče, vrzouna a zlatohlávka) a u blanokřídlých (u pilořitky).

Plodnice hub obsahují asi 5 % a těla hmyzu asi 10 % dusíku. Tak třeba u červotoče bylo změřeno, že do svého těla zabudoval 2,5krát více dusíku, než obsahovalo veškeré dřevo, co pozřel. U pilořitky šlo dokonce o desetinásobek. Protože dřevo obsahuje vlastně nadbytek uhlíku, musí se ho hmyz zbavit ve formě velké produkce CO2 nebo CH4. Spousta energie je také potřeba na fixaci – 20 až 30 molekul ATP na molekulu dusíku.

Bez hmyzu by mikroorganismy ve dřevě měly daleko těžší život. Uvolnění živin a energie ze dřeva by bylo pomalejší a dusíku by se fixovalo méně. Rozklad drobných pilinek ve vlhku v hmyzím žaludku nebo jeho chodbičkách je snazší než rozklad klády v celku. Volně žijící bakterie v hnijícím dřevě fixují asi 1 kg dusíku na hektar za rok. To je méně, než přichází s prachem a deštěm. Příspěvek endosymbiontů je srovnatelný. Třeba pod starými stromy rozhlodanými tesaříky tak byla půda daleko bohatší na dusík. Stepní všekazi dokonce průkazně zvyšují úrodu na polích, když tam požírají rostlinné zbytky a přitom je obohacují dusíkem. Farmáři v některých zemích dělají políčka okolo všekazích hnízd. V Africe nosí pro všekazy dříví na erodovaná pole.

Vůbec nejlepší je fixace dusíku až v trusu členovců. To znamená, že sám korýš má z fixace jen malý prospěch, pokud nepožírá i svůj trus (všekazi a stínky to dělají). Ale velký význam to má vždy pro celý ekosystém. V určitých případech dusík ze stanoviště za přítomnosti hmyzu spíše mizí. Všekazi se občas vyrojí a odletí (až čtvrtina hmotnosti kolonie), nelétavé kasty sežerou mobilní predátoři. (Ecological Entomology, 40, 97–112, 2015)

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie
RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Oldřich Nedvěd

Doc. RNDr. Oldřich Nedvěd, CSc., (*1965) vystudoval entomologii na Přírodovědecké fakultě UK v Praze. Na Přírodovědecké fakultě JU vyučuje zoologii bezobratlých. V Entomologickém ústavu BC AV ČR, v. v. i. v Českých Budějovicích se zabývá ekofyziologií hmyzu.

Doporučujeme

Vlaštovka extrémista

Vlaštovka extrémista

Jaroslav Cepák, Petr Klvaňa  |  10. 10. 2018
Díky satelitní telemetrii se podařilo odhalit vpravdě neuvěřitelné výkony některých ptačích druhů. Nejznámějším je zřejmě osmidenní nonstop let...
Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Velké umění astronavigace: Od astrolábu po sextant

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Staří mořeplavci prý určovali polohu své lodi podle hvězd. Tato rozšířená romantická představa je ale nesprávná. Metoda astronavigace nikdy nebyla...
Jak se neztratit na moři

Jak se neztratit na moři

Petr Scheirich  |  1. 10. 2018
Dle znamenitého pozorování Slunce a Měsíce shledávám naši zeměpisnou délku 178° 18' 30" západně od Greenwiche. Zeměpisná délka dle logu je 175°...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné