Co odpuzuje mravence? A na co mají vůbec mravenci mšice?

Nezávislá skupina vědkyň a vědců z českých i zahraničních výzkumných institucí odpovídá na vaše dotazy. Některé odpovědi pak sdílí i na sociálních sítích Facebook, Twitter, Instagram, Threads a zde na Médiu.

Mravenci (čeleď Formicidae) jsou čeledí blanokřídlého hmyzu (řád Hymenoptera) a společně s člověkem se jedná o nejrozšířenější společenské tvory.

Tajemství jejich úspěchu je hlavně v systému dělby práce dotaženému k dokonalosti a ve spolupráci mezi jednotlivými dělnicemi, z čehož plyne jejich naprosto bezkonkurenční produktivita. Během vývoje dlouhého 100 milionů let se mravenci naučili využívat téměř všechny možné zdroje potravy a díky tomu osídlili všechny biotopy krom oceánů a arktických oblastí.

Tak obrovského evolučního úspěchu by ovšem nedosáhli bez dokonalé komunikace. Ta je zprostředkována hlavně chemickými látkami zvanými feromony. Někteří autoři u mravenců mluví o tzv. plastickém čichu, tedy o schopnosti vidět své okolí a jeho tvar pomocí chemických látek.

Velké množství rostlin si během své evoluce vyvinulo obranu proti predátorům, včetně mravenců, v podobě různých jedovatých či nechutných látek. Mezi zjištěné velmi účinné repelentní látky patří hlavně esenciální oleje některých bylin, které obsahují velké množství různých terpenoidů.

Terpenoidy jsou organické látky převážně rostlinného původu a nalezneme mezi nimi i obecně známé látky, jako například menthol, vitamín A (retinol), beta-karoten nebo přírodní kaučuk. Jako příklady (alespoň v laboratorních podmínkách) fungujících přípravků můžeme uvést esenciální oleje z pelyňku ročního (Artemisia annua), máty peprné (Mentha piperita), krásnoplodky (rod Callicarpa) nebo kurkumy (Curcuma longa).

Kromě rostlin využívají repelentní látky proti mravencům např. i jejich příbuzní vosíci rodu Polistes, kteří si tak chrání hnízda před nájezdy hladových šestinohých loupežníků.

Výzkum látek, které by mohly fungovat jako repelentní či přímo insekticidní, podnítilo především rozšíření některých druhů mravenců z jejich přirozeného prostředí do dalších částí světa.

Jako příklad můžeme uvést např. notoricky známé mravence faraony (Monomorium pharaonis). Tento druh byl ze své domoviny v Egyptě díky lodní dopravě zavlečen do celého světa již před více než sto lety (první nález z Prahy se datuje do roku 1902).

Dalším invazním druhem, který začal dělat vrásky na čele ekologům a entomologům po celém světě, se v poslední době stal jihoamerický ohnivý mravenec (Solenopsis invicta).

Tyto druhy mravenců se tak staly ve výzkumech repelentních látek nejběžnějšími modelovými druhy. V laboratorních pokusech výše zmíněné rostlinné esenciální oleje jako odpuzovače fungovaly spolehlivě, ve vyšších koncentracích byly pro dělnice zasažené postřikem mnohdy dokonce smrtelné.

Jejich nevýhodou je ovšem nutnost častého opakování postřiku z důvodu rychlého vyprchávání repelentních látek. Zároveň není bohužel známo, s jakou účinností by tyto látky fungovaly i na jiné, na daných lokalitách přirozeně se vyskytující druhy mravenců.

Pokud jde o druhou otázku, oboustranně výhodné spojenectví mšic a mravenců je všeobecně známým faktem, který byl velmi vtipně a víceméně přesně popsán např. v příbězích Ferdy Mravence od spisovatele Ondřeje Sekory. Sekora byl ostatně nadšeným amatérským entomologem a většina hmyzích vztahů a příhod v jeho pohádkách je poměrně věrným odrazem reality.

Mšice společně s červci, molicemi, cikádami, křísi nebo plošticemi patří do skupiny hmyzu zvané polokřídlí (Hemiptera), která se vyznačuje přeměněným ústním ústrojím na bodavě savé.

Většina zástupců této skupiny pomocí sosáků nabodává rostlinná pletiva a vysává jejich tekutý obsah, ke kterému by se rádi dostali i mravenci, kteří ale nemají pro tento typ potravy uzpůsobené ústní ústrojí.

Mšice a křísi, nejčastější druhy z mravenci obhospodařovaného „dobytka“, z rostlinných šťáv zužitkují převážně jen dusíkaté látky, které jsou nezbytné pro tvorbu bílkovin. Díky svému usedlému způsobu života nespotřebují moc velké množství cukerných látek sloužících jako palivo pro práci svalů, a ty tedy společně s přebytečnou vodou ze svého těla vylučují.

Těmto sladkým výkalům se říká medovice. Mšice navíc medovici samy obohacují o volné aminokyseliny, bílkoviny, minerály a vitamíny. Pro mravence je tato medovice vydatná pochoutka a snadný a důležitý zdroj živin.

Mravenci pak na oplátku poskytují mšicím ochranu před případným nebezpečím ze strany různých predátorů a parazitů. Toto vzájemně výhodné soužití dvou a více druhů, které je podmíněné potravou, se nazývá trofobióza.

Vztah mšic a mravenců dosahuje u různých druhů různých úrovní soužití. Některé druhy mravenců využívají mšice a jejich medovici jen občas a náhodně a na oplátku je brání, pokud jsou zrovna přítomni. Někteří mravenci se dosud nenaučili medovici spásat a mšice pouze loví.

U některých druhů je naopak vzájemný vztah už tak blízký, že jeden druh bez druhého není schopen prosperovat. Pokud mravenci z nějakého důvodu opustí svoje stádečko mšic, ty po krátké době přestanou sát, začnou zmateně pobíhat a potřísní se medovicí, kterou nikdo neodebírá. Nakonec většina jedinců zahyne. Zároveň kolonie mravenců zbavená svého chovného stáda se brzy rozpadá.

Mšice, křísi a červci ale nejsou jedinou skupinou hmyzu, která se naučila využívat mravenčí ochrany výměnou za medovici. Stejnou strategii využívají housenky některých druhů modrásků (Lycaenidae), které mravenci dokážou pást a chránit stejně jako stádečka mšic a křísů.

Koho by zajímalo víc informací ze života nejen mravenců, ale i ostatních skupin sociálně žijícího hmyzu, silně doporučuji knihu Hmyzí rodiny a státy od profesora Žďárka.

Za Zeptej se vědce odpovídal Ondra

Mgr. Ondra Kouklík, oddělení entomologie, katedra Zoologie, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy

https://doi.org/10.1093/aesa/82.4.516

https://doi.org/10.1093/jisesa/ieu103

https://doi.org/10.1093/jee/101.2.265

https://doi.org/10.1007/s13355-019-00613-5

http://dx.doi.org/10.1653/024.099.0404

ŽD̕ÁREK, Jan. Hmyzí rodiny a státy. Academia, 2013

Projekt Zeptej se vědce se snaží zprostředkovat kontakt mezi vědeckou a nevědeckou veřejností. Máte-li na vědce nějaký dotaz, zeptejte se nás na Facebooku, Twitteru nebo Instagramu. Líbí se vám naše příspěvky? Budeme rádi, když podpoříte naši činnost: darujme.cz/projekt/1209422