Když je hmyz ve stresu

Stres je soubor všech negativních fyzických i psychických faktorů vnějšího i vnitřního prostředí, který působí na živý organismus. Zatímco my, lidé, se setkáváme především s psychogenním stresem vytvořeným civilizací, stres působící na ostatní živé organismy planety má jinou podstatu. Studium tohoto fenoménu může mít pro člověka mnoho zajímavých, ale i mimořádně důležitých přínosů.

Většinu života na Zemi zpravidla stresuje porušení stálosti a vyrovnanosti fyziologických, biochemických nebo molekulárních dějů v organismu (homeostazy), čímž hrozí poškození životních funkcí organismu nebo dokonce jeho smrt. V průběhu evoluce si organismy vyvinuly řadu obranných mechanismů, kterými se snaží důsledek tohoto stresu eliminovat nebo alespoň snížit jeho dopad. U živočichů stojí v čele antistresového systému nervová soustava a (endokrinní) soustava žláz s vnitřní sekrecí, které spouštějí a kontrolují obranné procesy.

Jistá míra stresu není pro organismus škodlivá, naopak, udržuje obranné mechanismy v kondici a připravuje je na složitější situace, kdy účinek stresu přesáhne kritickou mez. Úlohou nervové soustavy je stres zaregistrovat a učinit okamžitá opatření (např. útěk ze stresové situace), endokrinní obrana zpravidla nastupuje o poznání později a její účinky jsou dlouhodobější (např. mobilizace energetických zásob). Ačkoliv jsou tyto mechanismy vlastní většině života na Zemi, budeme se zabývat těmito procesy v hmyzí říši, která má, jak si ukážeme, s lidským světem mnoho někdy velmi překvapivých analogií.

Dosud známé funkce adipokinetických hormonů v těle hmyzu. Mezi ně patří především mobilizace energetických zdrojů (hlavně cukrů a tuků) a dále stimulace srdeční činnosti, která zprostředkovává efektivnější transport těchto látek do místa spotřeby. Funkce zahrnují také další antistresové reakce, jako je stimulace pohybové aktivity, posílení imunity, podpora trávicích procesů a obrana proti oxidačnímu stresu. Adipokinetické hormony regulují také některé aspekty chování. Jejich antistresový účinek je doplněn tlumením momentálně nedůležitých procesů, jako jsou syntetické pochody včetně zrání vajíček u samic.

Schéma Dalibor Kodrík

Hmyzí hormony

V rámci evoluce bezobratlých živočichů stojí hmyz někde na vrcholu pomyslné pyramidy. Tomu odpovídají i jeho endokrinní funkce, které jsou navíc v rámci bezobratlých nejlépe prostudovány. Hmyzí endokrinní soustava zahrnuje dvě hlavní centra: 1. mozkové (neurosekretorické) buňky vylučující hormony (obr. 1) spolu se dvěma endokrinními žlázami ležícími v blízkosti mozku (corpora cardiaca a corpora allata) a 2. protorakální žlázy, vyskytující se v prvním článku hrudi. Tato hlavní centra jsou doplněna několika dalšími menšími endokrinními žlázami nebo skupinami buněk s endokrinní funkcí. Jako celek produkují několik desítek až stovek hormonů tří základních skupin.

První skupinu tvoří juvenilní hormony (terpenoidy), jejichž hlavní rolí je udržet jedince po dostatečně dlouhou dobu v nedospělém (juvenilním) stadiu a zajistit tak jeho řádný vývoj. Pokud by nefungovaly správně, larva by zahájila přeměnu v kuklu či dospělce (metamorfózu) ještě před tím, než by dosáhla potřebné velikosti a stupně vývoje, což pro jedince bývá smrtelné. V dospělosti juvenilní hormony řídí zrání vajíček.

Druhá hormonální skupina – ekdysteroidy (steroidy) – kontroluje pravidelné svlékání hmyzí kutikuly během růstu larválních stadií a následnou metamorfózu. V dospělosti se hormony této skupiny podílejí na tvorbě pohlavních buněk.