Bohatá společenstva hmyzu formují obranu rostlin
Vědci z Entomologického ústavu a jejich kolegové spolupracují na inter-disciplinárních projektech zaměřených na ekologické a evoluční dynamiky ovlivňující obranu rostlin a diverzitu býložravého hmyzu. Výsledky jejich výzkumu byly nedávno publikovány v prestižním vědecké časopise Ecology Letters.
Obrázek – Různé druhy housenek žijící na papuánských fíkusech.
Býložravý (herbivorní) hmyz a cévnaté rostliny patří mezi druhově nejbohatší skupiny organismů. Za svou velkou rozmanitost vděčí především svým vzájemným interakcím. Tlak ze strany druhově bohatých společenstev hmyzu vedl k „závodům ve zbrojení“ a postupné eskalaci rostlinné obrany, která se během evoluce stávala toxičtější. V rámci našeho výzkumu jsme se zaměřili na studium společenstev housenek a obranných vlastností 21 druhů fíkusů v nížinném tropickém lese na Papuy Nové Guineji. Naše výsledky ukazují, že společenstva specializovaných a nespecializovaných herbivorů reagují na obranné vlastnosti, které se vyvíjely různým způsobem. Nespecializovaní herbivoři vyhledávali rostliny s nižší aktivitou toxických látek, jejichž produkce během evoluce fíkusů eskalovala. To ilustruje, jak eskalující formy obrany mohou efektivně odpuzovat nespecializované a nepřizpůsobené herbivory. Na druhou stranu vysoce specializované můry rodu Asota využívaly především druhy fíkusů, které se vyznačovaly vysokým obsahem alkaloidů. Tyto výrazně a aposematicky zbarvené můry jsou pravděpodobně schopné rostlinné alkaloidy ukládat do svých tkání a využívat k obraně před predátory. To ukazuje, jak mohou být i vysoce toxické formy rostlinné obrany překonány a využity silně specializovanými a adaptovanými herbivory. Ve výsledku tak byla většina specializovaných herbivory ovlivněna spíše obrannými vlastnostmi, které se mezi příbuznými druhy fíkusů nápadně lišily. Tyto nenáhodné rozdíly v obraných vlastnostech mezi blízce příbuznými hostiteli jim mohou pomoci uniknout herbivorii ze strany specializovaného hmyzu, který jinak vyhledává hostitele s podobnými obrannými mechanismy. Naše výsledky ukazují, že zatímco některé obranné vlastnosti rostlin mohou eskalovat, jiné se mezi příbuznými hostiteli rozrůzňují. Výsledkem je dynamický systém, které poskytuje rostlinám ochranu pře širokou škálou herbivorů.
Volf M., Segar S. T., Miller Scott E., Isua Brus, Sisol Mentap, Aubona Gibson, Šimek P., Moos M., Laitila Juuso, Kim Jorma, Zima J., Rota Jadranka, Weiblen George D., Wossa Stewart, Salminen Juha-Pekka, Basset Y. F., Novotný V. (2017) Community structure of insect herbivores is driven by conservatism, escalation and divergence of defensive traits in Ficus. Ecology Letters, in press. DOI:10.1111/ele.12875
