Napadené stromy volají o pomoc. Vydávají specifickou vůni

Pokud strom napadnou housenky a jiní býložravci, zapne se chemický alarm, který má přilákat ptáky a dravý hmyz, aby ho škůdců zbavili. Dosud to prokazovaly pouze laboratorní a zahradní experimenty, nyní tento mechanismus jako první potvrdil česko-německý tým vědců – v korunách stromů lužního lesa v německém Lipsku čtyřicet metrů nad zemí.

Napadené stromy v lese začnou vydávat specifickou vůni. Chemické volání stromů o pomoc je dokonce tak účinné, že významně určuje složení hmyzího společenstva v korunovém patře lesa. Tyto znalosti by v budoucnu mohly posloužit při přirozené ochraně proti škůdcům v zemědělství a lesnictví. Objev vědci publikovali v prestižním časopise Ecology Letters.

Každý druh stromu vydává svou vlastní směs těkavých organických sloučenin. Zvířata se naučila v průběhu evoluce tyto chemické látky rozeznat, a tak například listožravý hmyz podle nich hledá své hostitelské rostliny. Stromy však nejsou bezmocné a umí se účinně bránit. Například v listech napadených housenkami produkují hořké látky, které hmyzu nechutnají.

Zároveň uvolňují další chemické látky, aby varovaly také ostatní části rostliny. Tímto způsobem současně lákají i další zvířata – ptáky a dravý hmyz, kteří se také naučili rozumět chemickému jazyku stromů a přilétají k postiženým větvím, aby si pochutnali na listožravých škůdcích.

„Fakt, že rostliny mohou chemicky přitahovat parazitické vosy, dravé brouky a dokonce i ptáky při napadení škůdci, je známý už nějakou dobu. Kromě chemických látek, jež jsme studovali my, se na daném procesu podílí třeba i změny v barvě listů, které predátoři dokážou zaznamenat,“ říká hlavní autor studie Martin Volf z Entomologického ústavu Biologického centra Akademie věd ČR.

Dosud ale tento obranný mechanismus nebyl testován v korunách vzrostlých stromů v reálném prostředí druhově pestrých lesních ekosystémů. To umožnila až kombinace výzkumných metod, kdy vědci sledovali chování hmyzu a predátorů v korunách stromů ve výšce čtyřiceti metrů na výzkumném jeřábu a současně prováděli chemické analýzy rostlinných vůní pomocí metabolomiky – což je o obor, který analyzuje chemické sloučeniny vznikající při buněčných procesech.

Útočníci ve větvích

Ekologický pokus se uskutečnil na ploše 1,65 hektaru a trval zhruba jeden měsíc v období rašení listů. Vědci vybrali osm statných dubů, do jejichž korun umístili umělé housenky z plastelíny. Vybrané části stromů zároveň ošetřili postřikem methyl jasmonátu, což je rostlinný hormon, který spouští obranu stromu.

Následně sledovali celou kaskádu ekologických dějů – jak se změní chemické složení listů, jaké látky začnou stromy vypouštět do ovzduší, jací predátoři na tyto signály zareagují a na housenky zaútočí a konečně, jak se posléze promění množství a druhové složení hmyzu v korunách stromů.

Útoky predátorů dokumentovali na umělých housenkách podle otisků zobáků nebo kusadel. V laboratoři pak nabídli ošetřené a neošetřené listy housenkám bekyně velkohlavé, aby ověřili, zda jim skutečně nechutnají.

Vědci potvrdili, že predátoři, jako jsou ptáci, parazitické vosy, draví brouci či mravenci, navštěvovali experimentálně ošetřené větve častěji, než neošetřené. Na dubech tak výrazně ubyl počet listožravých housenek.  Nejčastějšími útočníky byl dravý hmyz. V laboratorních podmínkách se housenky bekyně vyhýbaly ošetřeným listům, což ukazuje, že stromy navíc produkovaly i látky, které býložravý hmyz odpuzují.

Složení hmyzu v korunách

Studie ukázala, že chemická obrana stromů je jedním z významných mechanismů, které určují, jak bude vypadat druhové složení hmyzu v korunách stromů. Zároveň výsledky odhalují komplexnost a vzájemnou provázanost ekologických procesů mezi rostlinami a zvířaty.

Na výzkumu se podíleli kromě českých vědců také výzkumníci z Německého centra pro integrativní výzkum biodiverzity iDiv (German Centre for Integrative Biodiversity Research), z Univerzity v Jeně a Univerzity v Lipsku.

„Nová zjištění nám mohou pomoci najít alternativní, přirozené strategie pro ochranu proti škůdcům v zemědělství a lesnictví, a tím i snížit množství pesticidů,“ řekla jedna z autorek studie Nicole van Dam, vedoucí výzkumné skupiny z institutu iDiv a Univerzity v Jeně.

Tisíce neobjevených stromů

Jiný výzkum, na němž se rovněž podíleli odborníci z Botanického ústavu Akademie věd, zase ukázal, že na Zemi roste přibližně 73 tisíc druhů stromů, přičemž asi 9,2 tisíc druhů zatím nebylo objeveno. Na aktuální globální studii pracovalo více než stovka vědců z celého světa. Výsledky byly publikovány v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Celosvětový odhad počtu druhů stromů je tak asi o 14 procent vyšší, než současný známý počet. Studie ukazuje, že většina neobjevených druhů je pravděpodobně vzácná, s velmi nízkými populacemi a omezeným areálem.

„To znamená, že neobjevené druhy jsou poměrně silně ohrožené narušením způsobeným člověkem, jako je odlesňování, požáry či změna klimatu,“ zdůraznil Jiří Doležal z Botanického ústavu.

Polovina až dvě třetiny všech již známých druhů stromů se vyskytuje v tropických a subtropických vlhkých lesích, které jsou druhově bohaté a zároveň málo prozkoumané. Je pravděpodobné, že se zde vyskytuje také podstatná část dosud nepopsaných druhů. „Zhruba 40 procent neobjevených druhů se zřejmě nachází v Jižní Americe, proto má ochrana a výzkum tamních lesů obrovský význam,“ konstatoval.

Autor Petr Starý

Zdroj: https://faei.cz/