Synchronizované mnohonožky

V Japonsku žijí dvě desítky druhů mnohonožek rodu Parafontaria. Několik z nich si vysloužilo anglický název train-millipede (v japonštině kisha yasude, byť netuším, co přesně to znamená), jenž odkazuje na známé případy, kdy přemnožené mnohonožky zastavily vlak. Abychom byli přesní, nejde o nějaké přepadení ve stylu Divokého západu – masa jejich těl na kolejích prostě znemožnila jízdu vlaku.

K těmto situacím docházelo občas na různých tratích ve středním Japonsku nejméně od roku 1912, od doby rozmachu výstavby japonských železnic. Tento jev se stal všeobecně známým a železničáři začali velmi pečlivě monitorovat v dané oblasti výskyt mnohonožek v okolí železnic. Přemnožovaly se hlavně na podzim, někdy i na jaře, nikoliv každý rok a střídavě na mnoha různých místech. Terénní zoology také mátlo, že se na daném místě v půdě obvykle vyskytují pouze mnohonožky stejného vývojového stadia, přičemž jejich druhová identifikace je možná až od sedmého larválního instaru. Dlouhou dobu se tak nedařilo přijít záležitosti na kloub. Prvním významným krokem k objasnění se ukázala taxonomická revize, která odhalila, kolik druhů mnohonožek se vyskytuje v dané oblasti, na lokalitách i na konkrétních místech jejich masového výskytu. Ukázalo se, že sklony k přemnožování mají pouze tři druhy, byť se jich v oblasti může vyskytovat víc. V každé agregaci byl obvykle pouze jeden druh a vždy šlo o dospělce, případně jen poslední larvální stadium. Japonským výzkumníkům se koncem minulého století začal rýsovat konkrétní scénář, nicméně k jeho potvrzení bylo třeba ujít ještě dlouhou cestu.

Keiko Niijima se výzkumu mnohonožky Parafontaria laminata armigera věnoval 47 let. Zásadním krokem k pochopení životní historie byly laboratorní pokusy s jejím vývojovým cyklem, který zahrnuje vajíčko, sedm larválních stadií a dospělce. Všechny instary žijí v půdě, pouze dospělci půdu krátkodobě opouštějí, hromadně vandrují krajinou a přitom se páří. Mnohonožky se svlékají v létě, ale k indukci tohoto fyziologického procesu je nezbytně nutné, aby se vystavily teplotám nižším než pět stupňů Celsia po dobu alespoň 80 dní. Mezi pářením a kladením vajíček musí být nízké teploty dokonce alespoň 120 dní. V praxi to znamená, že se tyto mnohonožky dožívají osmi let života, z čehož dále vyplývá, že se v terénu vyskytuje osm generačně izolovaných kohort, jejichž dospělci se nemohou navzájem křížit.

Až detailní rozbor historických dat společně s dlouhodobým mapováním výskytu jednotlivých stadií ukázal, jak komplikovaný vzorec výskytu tento druh má. Jednotlivé kohorty jsou totiž odděleny nejen časově, ale i prostorově. Na konkrétním místě jsou všechny mnohonožky například druhého instaru a o půl kilometru dál jsou všechny mnohonožky třeba šestého instaru. Proto se přemnožení opakuje vždy s osmiletou frekvencí, která je však vázána na konkrétní místo. V rámci většího území se sice mnohonožky mohou přemnožovat každoročně, nicméně různé kohorty se liší svou početností. Během výzkumu se podařilo v terénu zmapovat rozšíření jednotlivých kohort na území přibližně 170 × 100 km. Některé kohorty byly velmi rozšířené, jiné vzácné, jedna dokonce nebyla nalezena. Výjimečnost tohoto druhu a význam vpravdě detektivní práce potrhuje skutečnost, že blízce příbuzný druh, který v dospělosti také hromadně opouští půdu, žije pouze čtyři roky, jelikož obvykle zvládne dvě stadia ročně. Naproti tomu evropští zástupci tohoto řádu dosáhnou dospělosti během jednoho roku. Také je zajímavé, že u řady dalších druhů mnohonožek, jež se čas od času přemnožují, se v těchto agregacích vyskytují dospělci společně s larválními stadii.

Studovaná Parafontaria svou unikátní životní historií velmi připomíná cikády. Důvod k jejich synchronizovanému masovému výskytu však neznáme, ostatní mnohonožky se dokážou pářit decentněji a nepotřebují být obklopeny tisícovkami dalších jedinců. Také není jasné, jak se mohly prostorově separovat generační kohorty. Určitě za tím nestojí lidský vliv – tento druh mnohonožek obývá jak zbytky původních listnatých lesů, tak i relativně mladé modřínové plantáže. Jako možné vysvětlení by se nabízela konkurence mezi různě starými stadii, ale pro podobnou teorii nemáme žádný podklad. Další nepodpořená divoká hypotéza předpokládá likvidaci vývojových stadií kyanovodíkem, který se vylučuje z umírajících dospělců. Kyanovodík je jejich obranná látka, proti níž ovšem sami imunní nejsou. Víme toho sice dost, ale ještě spousta otázek čeká na objasnění.

Důležitá zpráva na závěr: ona kohorta, která způsobuje nejvíc potíží vlakům, dosáhne letos pátého larválního stadia. Chcete-li přemnožené mnohonožky v Japonsku vidět na vlastní oči, naplánujte si cestu do Nagana na druhou polovinu září roku 2024.

Niijima K., Nii M., Yoshimura J.: R. Soc. Open Sci. 2021, DOI: 10.1098/rsos.201399