Aktuální číslo:

2019/7

Téma měsíce:

Zpětná vazba

Zrádné vstavače

 |  6. 3. 2019
 |  Téma: Klam

Charles Darwin nevěřil, že by vstavačovité rostliny dokázaly ošidit své opylovače. V tom se však slavný přírodovědec mýlil. Mnohé vstavače nabízejí hmyzu za opylení jen více či méně dokonalou iluzi.

Vstavačovité rostliny jsou ke svým opylovačům zhusta skoupé a za přenos pylu z květu na květ jim neposkytují žádnou odměnu. Květy často netvoří nektar a hmyzu tak odpírají obvyklý vydatný zdroj energie. Pyl vstavačů se slepuje do útvarů zvaných brylky čili pollinia. Hmyzu se taková pylová hrudka při návštěvě květu nalepí na tělo a ten ji pak přenáší na jiný květ. Opylovač sám však na nalepenou brylku nedosáhne a nemůže ji využít pro vlastní potřebu jako zdroj bílkovin.

Tohoto „nedostatku“ květů si u vstavačů povšiml už na sklonku 18. století německý botanik Kurt Polycarp Joachim Sprengel (1766-1833) a došel ke správnému závěru, že vstavačovité rostliny nalákají hmyz k opylení nějakým trikem. K přírodovědcům, kteří Sprengelovy teorie odmítali, se řadil i slovutný Charles Darwin (1809-1882). Ten považoval včely za příliš chytré na to, aby naletěly vstavačům na tak „gigantický podvod“. V tom však Darwin vstavače krutě podcenil[1].

Jako jeden z prvních pronikl do tajů „gigantických podvodů“ vstavačů vynikající švýcarský botanik Henry Correvon (1854-1939). Ten ve spolupráci s francouzským amatérským botanikem Mauricem-Alexandrem Pouyannem působícím jako soudce u cizinecké legie v Alžíru v roce 1916 popsal opylení vstavačovité rostliny tořice modropyského blanokřidlou žahalkou Dasyscolia ciliata. Correvon a Pouyanne nám tak otevřeli dveře do světa důmyslných triků vstavačovitých rostlin, jimiž se nechává hmyz celkem ochotně napálit.

Je nektar na překážku?

Některé vstavačovité rostliny nachytají hmyzí opylovače na útvary imitující poměrně přesvědčivě prašníky s pylem. Například severoamerický vstavač Arethusa bulbosa láká včely sbírající pyl na chumáč žlutě zbarvených chloupků, které mu vyrůstají z květů. Jiné vstavačovité rostliny svými květy napodobují cizí rostlinné druhy, které na odměně opylovačům nešetří. Také tuhle lest hmyz zhusta neprokoukne. Například jihoafrická Disa nervosa napodobuje fialové květy kosatcovité rostliny Watsonia densiflora tak zdařile, že k sobě přiláká i „dvorního“ opylovače watsonií ováda Philoliche aethiopica.

Vstavačovité rostliny nepatří k přeborníkům v produkci semen, což bývá připisováno na vrub právě tomu, že své opylovače neodměňují pylem a nektarem. Šidící strategie však může vstavačům přinášet nemalé výhody a to dokonce i s ohledem na produkci semen. Naznačily to výsledky pokusů s jihoevropským vstavačem jazýčkem druhu Himantoglossum robertianum, jehož květům vědci dodali náhražku nektaru vyrobenou z cukerného roztoku. Výzkumníci očekávali, že se opylovači na takové květy jen pohrnou a budou z nich odnášet pyl ve velkém. Výsledek byl ale přesně opačný. Hmyz nabíral z těchto květů až desetkrát méně pylu než z květů bez náhražky nektaru.

Vysvětlení je celkem jednoduché. Opylovač je zvyklý v květu nacházet nektar, a když na něj u jazýčku nenarazí, začne po něm intenzivně pátrat. Přitom na sebe nabírá více hrudek pylu. Hmyz, který v květu jazýčku našel náhražku nektaru, už nemá důvod se tu déle zdržovat a odlétá pryč.

Nástraha na samečky

K nejpozoruhodnějším trikům vstavačovitých rostlin patří bezesporu schopnost lákat samečky hmyzu na květy imitující plodné samičky jejich druhu. Sameček na sebe při pokusu o páření s „atrapou“ nabere pyl a ten pak přenáší na další květy, jež ho nalákaly samičí imitací.

Některé druhy hmyzu jsou k takovému polapení do „sexuálních tenat“ evolučně zvláště náchylné. Předurčuje je k tomu způsob rozmnožování.

Samečkům samotářské včely hedvábnice hrabavé (Colletes cunicularius) umí poplést hlavu hned šest druhů tořičů. Pomáhá jim při tom fakt, že samičky této hedvábnice se páří jen jednou, kdežto samci se páří opakovaně. Po panenských samičkách je proto mezi samci intenzivní sháňka. Neoplozená samička vysílá do okolí molekuly feromonu, které jsou samci s to zachytit i na velkou dálku. Pokud tořič předhodí roztouženým samcům „návnadu“ v podobě falešného signálu, je pro hmyz těžké takovému pokušení odolat. Samci vědí, že by neměli dlouho váhat, jinak je konkurenti předběhnou. Samička hedvábnice hrabavé zůstává během námluv na místě víceméně bez pohybu. Samci si proto nehybný květ s pasivní samičkou celkem snadno spletou.

Zdravý selský rozum napovídá, že úspěšnost klamu vstavačů roste s tím, jak věrně se jim daří falšovat signály používané při námluvách opylovačů. Tak úplně to ale neplatí. Tořič pavoukonosný slaví u samečků hedvábnice hrabavé úspěch s molekulami, které se poněkud liší od feromonů vylučovaných místními samičkami. Vstavač tím skýtá samcům iluzi, že se do jejich revíru zatoulala „přespolní“ samička. Ta je pro nápadníky výrazně atraktivnější, protože nese jiné dědičné vlohy než místní samičky a samcům kynou vyhlídky, že s touto „cizinkou“ zplodí životaschopnější potomstvo.

Velmi často mají vstavačovité rostliny políčeno právě na samečky samotářských včel, čmeláků a dalších blanokřídlých, např. lumků nebo mravenců. Některé vstavače ale dokážou nastražit past i na zástupce dvoukřídlého hmyzu nebo brouků.

Od stisku až po ejakulaci

Květy vstavačů nabízejí samcům svých opylovačů různě přesvědčivou iluzi. U australských zástupců vstavačovitých bývá běžné, že jim k opylení stačí jen letmý kontakt s ošáleným samcem. Příkladem je vstavač Arthrochilus huntianus, který k sobě láká samce trpěnek patřících do širšího příbuzenstva našich vos. Samičky těchto trpěnek postrádají křídla a samečci je při páření zvedají. Právě takový pokus o zvednutí části květu napodobujícího samičku stačí k tomu, aby se na samce přenesl pyl. Samec vzápětí zjistí, že s touhle „samičkou“ není něco v pořádku a rychle květ opustí.

Mnohem dokonaleji si pohrávají s pohlavním pudem svých opylovačů evropské tořiče. Těm by letmý kontakt s opylovačem nestačil, protože by při něm nedošlo k přenesení pylu na tělíčko rozdychtěného samce. Samci jsou ošálení natolik, že se pokoušejí s květem skutečně pářit. Correvon a Pouyanne ve svém pionýrském popisu opylení vstavače modropyského žahalkou Dasyscolia ciliata uvádějí: „Sameček usedne na pysk květu hlavou směrem k blizně těsně pod brylkami a zadeček zanoří do dlouhých rudých chlupů, které vyrůstají z pysku květu jako koruna vousů. Koncem zadečku pak pohybuje směrem k těmto chlupům chaotickými, nutkavými pohyby, přičemž jeho celkový postoj je zcela shodný s tím, jaký zaujímá hmyz při pokusech o páření.“

Napálení samci si z tořičů odnášejí brylky nalepené na různých částech těla. Pískorypkám druhu Andrena hesperia uvízne pyl na zadečku. Sameček včely stepnice dlouhorohé si z nezdařené milostné avantýry s květy tořiče slučího odnáší trofej v podobě hrudky pylu přilepené k hlavě. Ani tořiče neposkytují opylovačům dokonalou iluzi samičky. Také v tomto případě samec nakonec zjistí, že mu na partnerce něco nesedí a pohlavní akt předčasně ukončí.

Za mistra klamu proto můžeme směle prohlásit australský vstavač Cryptostylis leptochila. Ten vyprovokuje samce lumků druhu Lissopimpla excelsa nejen k páření ale dokonce i k ejakulaci a zjevně nabízí dokonalou iluzi. Lumci platí za svůj omyl vysokou daň. Pro hmyz je tvorba spermií často poměrně náročná záležitost. Navíc je samečkova zásoba spermií bezprostředně po avantýře se vstavačem vyčerpaná, a pokud se potká se samičkou, můžou mu spermie vyplýtvané na vstavač citelně chybět.

Napálení samci berou lekce

Vstavače lákají samečky kombinací různých typů signálů. Na dálku působí molekuly, které se uvolňují z květu do vzduchu a imitují feromony a pachy typické pro plodnou samičku. Když rostlina přiláká samečka na dohled, uplatní zbarvení a tvar květů. Lidskému oku může připadat imitace samičky zoufale nedokonalá. Důležité je, jak atrapu vnímá hmyzí oko opylovače. Pokud samec na květ usedne, může se mu dostat i hmatové iluze, protože mnohé květy imitují i povrchovou strukturu samičího těla. 

Navzdory této komplexní šalbě nejsou všichni samci v rámci dané populace stejně náchylní sednout danému vstavači na lep. Například australský vstavač Caladenia tentaculata svede k pokusům o páření se svými květy v průměru jen jednoho z více než tuctu samečků trpěnky Thynnoides pugionatus vyskytujících se v těsné blízkosti květiny. To jiný zástupce australských vstavačovitých Leporella fimbriata je v ohlupování samečků mravence Myrmecia urens podstatně úspěšnější. Daří se mu přimět k pokusům o kopulaci s květy 60 % kolemjdoucích samečků. Mistrem jsou australské vstavače Cryptostylis subulata, které dokážou přimět k páření a k uložení spermatu do květu víc než 90 % přilákaných samečků lumků z rodu Lissopimpla.

Vstavače často kvetou na začátku sezóny, kdy je většina opylovačů ještě velmi mladá a nestačila nasbírat dost zkušeností. Ošálit tyhle naivky je celkem snadné. Blanokřídlý hmyz však má celkem dobře vyvinutou paměť a dokáže se učit. Nabízí se proto otázka, jak může vstavačům jejich trik opakovaně vycházet a proč je ošálení opylovači nakonec neprokouknou a falešné signály jednoduše neignorují.

Charles Darwin neměl pravdu v tom, že hmyz hloupý. Nedokáže sice úklady vstavačovitých rostlin vždycky odhalit, ale když už se jednou napálil, vezme si z toho ponaučení. Ošálený sameček se místu, kde si spletl vstavač se samičkou, důsledně vyhýbá. Nenaláká ho tam ani plodná samička. Podvedený nápadník dočasně zanevře i na daný druh vstavače a jeho šalebná vůně pro něj na nějakou dobu ztrácí sexappeal. Nakonec ale samec podlehne mámení vstavačů na jiné lokalitě a zanese tam pyl, který na sebe nabral při předchozím omylu. I tohle hraje vstavačům do karet, protože tak mají zajištěné opylení pylem cizích rostlin a neriskují samoopylení, které představuje v rostlinné říši něco jako incest.

K dalšímu čtení

Edens-Meier R., Bernhard P.: Darwin orchids: Then and now. University Chicago Press, Chicago and London, pp. 418, 2014. 

Gaskett A. C.: Orchid pollination by sexual deception: polinator perspective. Biological Reviews 86, 33-75, 2011. 

Jersáková et al.: Mechanisms and evolution of deceptive pollination in orchids. Biological Reviews 81, 219–235, 2006.

 

[1] Na omluvu Charlese Darwina je třeba poznamenat, že v kopcích Kentu pozoroval vstavač tořič včelonosný, který opyluje květy svým vlastním pylem a není tak na opylení hmyzem závislý. 

TÉMA MĚSÍCE: Klam
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Evoluční biologie, Botanika

O autorovi

Jaroslav Petr

Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., (*1958) vystudoval Vysokou školu zemědělskou v Praze. Ve Výzkumném ústavu živočišné výroby v Uhříněvsi se zabývá regulací zrání savčích oocytů a přednáší na České zemědělské univerzitě v Praze. Je členem redakční rady Vesmíru.
Petr Jaroslav

Další články k tématu

Úniková hra Parazit

Únikové hry zažívají v dnešní době velkou popularitu. Nejsou však na Zemi ničím novým; už mnoho milionů let je hrají parazité se svými hostiteli....

Pozor na zubaře s iluzí

Mozek je silný výpočetní nástroj. Zpracovává současně obrovské množství dat ze svého okolí a reaguje na ně tak, aby svému organismu zajistil...

Všichni krademe propiskyuzamčeno

Co dělat, nechceme-li, aby nás někdo klamal či podváděl? Ve společenských vědách je základním schématem, jak přemýšlet o nečestnosti, tzv....

Oklamaní samečci chutnají nejlépeuzamčeno

Že je lidská společnost plná klamu, je neklamné. Někteří badatelé proto uvažují, že machiavelistické praktiky našeho druhu mohly být hnacím...

Klameme, když se nám to hodíuzamčeno

Pro klamání, podvádění jsou většinou potřebné tři podmínky – zisk, určitá zátěž a pravděpodobnost, že nebudu chycen; případně racionalizace...

Klam, moc a střet zájmů

V druhé polovině minulého století probíhal ve Spojených státech amerických spor o škodlivost kouření tabáku.1) Důkazy škodlivosti kouření...

Doporučujeme

Odvrácená strana kojení

Odvrácená strana kojení video

Jan Nevoral  |  1. 8. 2019
O prospěšnosti kojení není pochyb. Mateřské mléko však může obsahovat kromě vysoce žádoucích látek i zdraví škodlivé cizorodé molekuly. Ukazuje...
Kip Thorne a gravitační vlny

Kip Thorne a gravitační vlny

Jana Olivová, Martin Uhlíř  |  8. 7. 2019
Co nového o vzniku a vývoji vesmíru mohou prozradit gravitační vlny? Jak se bude vyvíjet budoucnost jejich měření? Pomohou zodpovědět zatím...
Puška, pyžamo a sbírka básní

Puška, pyžamo a sbírka básní

Petr Květina, Jan Rendek  |  8. 7. 2019
Ostrov Nová Guinea byl na konci 19. století politicky rozdělen mezi tři evropské velmoci. O východní část se přetahovalo Německo s Velkou...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné