Rovníkové housenky to mají těžší než ty z českých polí

 

Do korun stromů se dostávali pomocí výškové plošiny, která se dokáže pěkně rozhoupat. Potom zase naopak trávili hodiny nehnutě nad mikroskopem. A pak že práce vědců není dobrodružná. Celosvětový výzkum, do něhož se zapojili i čeští biologové, byl nejenom napínavý: jeho výsledky pomohly lépe poznat ekologické souvislosti v měřítku celé naší planety. Vědci totiž potvrdili, že pravděpodobnost napadení kořisti dravcem závisí na zeměpisné šířce a nadmořské výšce . A díky experimentu s umělými housenkami teď v jednom z nejprestižnějších vědeckých časopisů – Science – figurují i jména českých vědců.

Na první pohled se to nemusí zdát, ale život v tropech je mnohem nebezpečnější než život v chladnějších částech planety. Mezinárodní výzkum, který tuto domněnku potvrdil, se zaměřil na housenky. A dokázal, že právě pro ně platí pravidlo zvyšujícího se rizika pozření predátorem směrem k rovníku bez výjimky.

Na mezinárodním bádání se podíleli také vědečtí pracovníci a studenti Katedry biologie a ekologie Přírodovědecké fakulty Ostravské univerzity: docent Pavel Drozd a studentka Alžběta Suchánková. Ke spolupráci se dostali víceméně náhodou, na kterou ovšem navázal veliký vědecký úspěch, publikovaný i v prestižním vědeckém časopise Science.

„Oslovil nás Thomas Roslin ze Švédské univerzity zemědělských věd a nabídl nám zapojit se do projektu, který právě začínal. My jsme v té době hledali vhodnou metodiku pro práci s umělými návnadami, kterými jsme disponovali, takže to byla moc hezká shoda náhod,“ říká docent Pavel Drozd, vedoucí výzkumné skupiny Canopy Dream Team, která se mimo jiné zabývá ekologií býložravců.

Drozdův tým mladých ekologů se v posledních letech věnuje studiu lokality Lanžhotského lužního lesa, jenž je unikátním zdrojem cenných informací a jenž se stal jedním z jednatřiceti stanovišť zkoumaných v rámci tohoto projektu.

Vědcům se podařilo experimentálně potvrdit, že míra predace – tedy pravděpodobnost napadení kořisti dravcem – přímo souvisí se zeměpisnou šířkou a nadmořskou výškou. Skutečnost, že počet biologických druhů na jednotku plochy, takzvaná biodiverzita, se směrem od zemských pólů k rovníku zvyšuje, patří mezi základní ekologická pravidla. Zda to však ovlivňuje i hojnost mezidruhových interakcí a mezi nimi třeba predaci, zůstávalo pouze hypotetickou otázkou.

Umělé návnady z plastelíny

Kvůli zodpovězení této otázky se spojilo téměř čtyřicet výzkumných týmů. V určených lokacích po celém světě rozmístili badatelé téměř tři tisíce umělých návnad vyrobených ze zelené plastelíny, které byly věrnými napodobeninami běžných býložravých housenek.

Vybraná místa se rozkládala na šesti kontinentech v rozličných terénech od jihovýchodní Austrálie (30,6° jižní šířky) po severovýchod Grónska (74,3° severní šířky). Šířkový gradient tak čítal úctyhodných 11 660 km a výškový gradient 2 100 metrů (0–2 100 m. n. m.).

Po čase vědci umělé housenky sesbírali a pečlivě zanalyzovali. V laboratoři následně spočítali počet útoků, které podle otisků čelistí v návnadě přisoudili jednotlivým živočišným druhům. Zjistili tak, kolikrát za daný čas do návnady klovnul pták, kousla myš, mravenec či jiný živočich. Tento jednoduchý postup umožnil vědcům přesně spočítat denní míru predační aktivity konkrétních skupin organismů na jednotlivých lokalitách během bezmála třinácti tisíc dnů, po které byly návnady v přírodě.

„Samotný sběr dat byl místy dobrodružstvím, do korun stromů jsme se dostávali pomocí výškové plošiny, kterou vítr dokáže solidně rozhoupat. Následně to byla taková titěrná práce u mikroskopu, která vyžadovala hodně trpělivosti, ale právě ta pro mě patřila k nejzábavnějším,“ vzpomíná Alžběta Suchánková, která svůj podíl na výzkumu zúročuje ve své diplomové práci.

Statistická analýza dat přinesla dva jednoznačné závěry. Předně se prokázalo, že míra predace klesá směrem od rovníku k pólům, volně přeloženo je tedy housenka v rovníkovém pralese vystavena výrazně většímu riziku sežrání než housenka krmící se na českých polích. Denní počet útoků klesal průměrně o 2,7 procenta s každým stupněm rostoucí zeměpisné šířky , tedy přibližně každých 111 kilometrů směrem k zemským pólům. V arktických oblastech tak klesla míra predace na 13 procent rovníkové hodnoty.

Míra predace rovněž klesala se stoupající nadmořskou výškou, a to o 6,6 procenta za každých sto výškových metrů. V pozadí vysledovaných zákonitostí stojí složité předivo ekologických vztahů mezi jednotlivými druhy obývajícími zkoumaná území. Ze studia počtu jednotlivých útoků vyšlo najevo, že predační tlak ptáků a savců zůstal zhruba stejný, zatímco směrem k rovníku a v nižších polohách významně stoupala predační aktivita členovců, hlavně tropických mravenců.

Klíčovou roli v tomto vztahu parametrů prostředí (zeměpisná šířka a nadmořská výška stanoviště) a denní predační aktivity členovců přisoudili vědci teplotě, která na tyto exotermní organismy působila nejvíce. U teplokrevných ptáků a savců však teplota nesehrávala žádnou statisticky významnou roli.

Nově zjištěné ekologické vztahy poslouží vědcům k lepšímu pochopení života býložravců, potažmo celého ekosystému, a k formulaci nových pracovních hypotéz. Jednou z nich je i fakt, že rovníkové housenky jsou vystaveny většímu predačnímu tlaku, jemuž musí evolučně čelit vývojem nových obranných opatření.

Konkrétně ostravští vědci se chystají zjištěné poznatky a získané zkušenosti zúročit ve studiu vztahu denní míry predace k nadzemní výšce stanoviště daného živočicha. Cílem budoucího výzkumu tak bude objasnit, zda je například pro housenku riskantnější sídlit v korunách stromů, nebo níže v podrostu.