Čmeláci pohánějí rostliny ke kvetení

Když čmeláci zemní strádají nedostatkem pylu, zařídí si urychlený nástup kvetení rostlin, a tím i přísun vydatného zdroje živin.

Tým vedený Consuelou De Moraesovou z curyšské Spolkové vysoké technické školy (ETH Zürich) přistihl čmeláky zemní (Bombus terrestris) při prapodivné činnosti. Na začátku jara, kdy panuje nedostatek pylu a nektaru, dělají čmeláci do listů nekvetoucích rostlin sosákem nebo kusadly malé dírky. Mohlo by se zdát, že hladové čmeláčí dělnice hledají náhradní zdroj živin. Dírky jsou ale maličké a hmyz by rostlinná pletiva zcela jistě nenasytila. Vědci vyloučili i možnost, že se čmeláci přiživují na tekutině vytékající z poškozených listů. Po proražení dírky se hmyz na rostlině déle nezdržuje a chvátá jinam.

K čemu je tedy perforace listů čmelákům dobrá? Vědci si nejprve ověřili, zda se hmyz uchyluje k této podivné činnosti opravdu jen v dobách hladu. Porovnávali chování čmeláků vydatně přikrmovaných pylem s čmeláky, kteří trpěli nedostatkem potravy. Hladoví čmeláci dělali dírky do listů nekvetoucích rostlin. Krmený hmyz se o nic podobného nepokoušel.

Velké překvapení čekalo na autory výzkumu při sledování dalších osudů rostlin s propíchnutými listy. Brukev černá (Brassica nigra) s perforovanými listy kvetla o dva týdny dříve a rajčata (Solanum lycopersicum) dokonce o měsíc. Samotné mechanické poškození listů ale k rychlejšímu nástupu kvetení nestačí. Když vědci propíchli listy pinzetou nebo je nařízli čepelkou, kvetly brukve i rajčata v obvyklou dobu. Je tedy pravděpodobné, že čmelák vpraví do pletiv poškozených listů látky, jež výrazně ovlivní fyziologické pochody v celé rostlině. Pokud by se tento předpoklad potvrdil, byly by tyto látky zajímavé pro zemědělce a zahradníky jako nástroje pro řízení nástupu kvetení nejrůznějších kulturních rostlin.

Spolupráce, nebo manipulace?

V oblastech mírného klimatického pásma s výraznými ročními obdobími jsou hmyzí opylovači existenčně závislí na správném načasování nástupu kvetení rostlin. Platí to i obráceně, rostliny potřebují pro opylení dostatečně intenzivní aktivitu svých opylovačů. S časnějšími nástupy jara připisovanými změnám klimatu vyvstává před opylovači a rostlinami hrozba, že se sezona kvetení nesejde s obdobím, kdy mají opylovači vysokou potřebu pylu a nektaru.

Hmyz vylétá ze zimních úkrytů v závislosti na teplotě a při mírných zimách a teplejších začátcích jara se čmeláci po zimě probouzejí k životu dříve. Kvetení rostlin závisí spíše na délce světelného dne a v teplém brzkém jaru se jeho nástup neuspíší. Potíže tak hrozí oběma stranám. Rostliny čelí propadu v produkci semen a hmyz se potýká s nedostatkem potravy.

Studie De Moraesové a jejího týmu [1] naznačuje, že opylovači mají řešení tohoto problému aspoň zčásti pod kontrolou. Při nedostatku pylu nečinně nevyčkávají, jak se situace vyvine, ale sami se perforací listů postarají o rychlejší nástup kvetení. Jsme tu tedy svědky vzájemně výhodné spolupráce? To není jisté, protože rostlinám může urychlené kvetení způsobit komplikace. Pokud si ostatní příslušníci jejich druhu v okolí s kvetením rovněž nepospíší, zúží se jim okruh partnerů, s nimiž si mohou vyměnit pyl.

Studie otevírá řadu dalších zajímavých otázek. Mnohé rostliny (např. kapradiny) nekvetou a čmeláci by proděravěním jejich listů jen ztráceli čas. Podobně je tomu s odkvetlými rostlinami. Entomolog Lars Chittka z londýnské Univerzity královny Marie v komentáři pro časopis Science vyjádřil názor, že se čmeláci při výběru rostlin vhodných pro jejich „zahradnický“ zásah řídí přítomností poupat na rostlině [2]. I to je ale pouhá hypotéza, která čeká na ověření.

Čmeláci poškozují listy a zřejmě do nich uvolňují biologicky aktivní látky. Rostliny pak vykvetou rychleji.Snímek Hannier Pulido_ETH Zurich