Pred niekoľkými rokmi sa v lese neďaleko Pensylvánskej univerzity hral osemročný Hugo Dians, keď si všimol malé guľaté štruktúry v blízkosti hniezda mravcov. Predpokladal, že sú to semená, ktoré spadli zo stromov, a tak ich pozbieral a ukázal otcovi. Andrew, profesor entomológie, hneď pochopil, že jeho syn nenašiel semená, ale dubové čeľuste.
Tieto útvary vznikajú, keď určité hmyzie druhy podnecujú stromy k produkcii abnormálnych rastlinných tkanív, vo vnútri ktorých rastú a vyvíjajú sa ich larvy. Nikto z nich netušil, že dubové jablká sa stanú predmetom výskumu, ktorý prehodnotil chápanie interakcie medzi rastlinami a hmyzom zo strany ekológov.
Objav 8-ročného chlapca, ktorý zmenil vedu
„Myrmeciofília je mechanizmus, pomocou ktorého niektoré krytosemenné rastliny zabezpečujú prenášanie a šírenie svojich semien mravcami. Tieto hmyzy majú pozoruhodnú schopnosť prenášať semená a plody na veľké vzdialenosti, čo vedie k osobitnej symbióze s niektorými druhmi rastlín. Semená myrmekofilných rastlín majú výživné prívesky, nazývané elaiosomy, ktoré sú pre mravce atraktívne a chutné. Semená vybavené týmto príveskom sa nazývajú diasporou. Proces prebieha tak, že robotnícke mravce zbierajú diasporu a odnášajú ju do kolónie, kde konzumujú elaiosomu na kŕmenie lariev, a semená, už bez prílohy, sa umiestňujú do podzemných komôr s organickými zvyškami alebo sa vyhadzujú z hniezda, čo prispieva k ich rozptýleniu a následnému klíčeniu.
„Diaspory sa zvyčajne nerozptyľujú ďaleko od materskej rastliny. Rastliny však ťažia z tohto mutualizmu s mravcami, pretože tento mechanizmus uľahčuje transport semien na miesta vhodné na klíčenie a chráni ich pred zrnožravými predátormi.
V prírode mechanizmus myrmekokorie využívajú viac ako 3000 druhov rastlín. Typické príklady myrmekokórie sa vyskytujú u Chelidonium majus, u niektorých druhov rastlín rodu Viola, u snežienky (Galanthus nivalis), u Hepatica nobilis a Anemone nemorosa, u Onopordum illyricum, Mentha longifolia, Salvia aethiopis, Bixa orellana a mnohých ďalších rastlín.
Keď galové osy kladú vajíčka do duba, využívajú túto príležitosť na vloženie chemických zlúčenín, ktoré narušujú normálny vývoj rastlinných tkanív. Oklamaný strom vytvára okolo zárodku osy akúsi výživnú a ochrannú kapsulu. Do tohto momentu ide o úplne normálnu interakciu.
Prekvapujúce je to, čo sa deje ďalej: niektoré žalude vyvinú mäkkú ružovú čiapočku, ktorá je mimoriadne atraktívna pre mravce. Táto čiapočka obsahuje mastné kyseliny, veľmi podobné tým, ktoré sa nachádzajú v mŕtvych hmyzoch, ktoré sú obľúbeným zdrojom potravy pre mnoho mravcov živiacich sa mŕtvymi zvieratami.
Oklamané týmto chemickým signálom mravce zbierajú žalude ako semená a odnášajú ich do svojich hniezd. Tam zjedia čiapku a zvyšok žaluda uložia v podzemných komorách, kde je larva osy chránená pred dravcami a nepriaznivými podmienkami prostredia.
Inými slovami, osy nielen manipulujú s dubom, nútia ho vytvárať úkryt pre svoje mláďatá, ale manipulujú aj s mravcami, nútia ich konať ako neúmyselní strážcovia.
Komory a chemická analýza
Aby potvrdili túto hypotézu, vedci vykonali sériu experimentov. Umístili žalúdky s čiapkami a bez nich do prostredia rôznych kolónií mravcov a natočili ich reakcie na video. Výsledky boli zrejmé:
- Mravce rýchlo odniesli žalúdky s čiapkami a zaobchádzali s nimi ako so semenami s elaiosómami.
- Žalude bez čiapok boli ignorované alebo ponechané na mieste, čo dokazovalo, že chemická návnada bola nevyhnutná.
Chemická analýza potvrdila prítomnosť špecifických mastných zlúčenín, o ktorých je známe, že vyvolávajú u mravcov reakciu zberu. Tá istá zlúčenina je prítomná v mŕtvych hmyzoch a v elaiosomách semien myrmakokových rastlín.
„Najviac ma prekvapilo, že som strávil roky štúdiom hmyzu a túto súvislosť som si nevšimol.“
Tento vedecký objav nielen rozširuje ekologickú teóriu, ale poskytuje aj poučenia, ktoré sa dajú uplatniť v iných oblastiach. Chémia čiapok môže napríklad slúžiť ako základ pre nový výskum zlúčenín, ktoré priťahujú mravce. Okrem toho chemická manipulácia, ktorá zďaleka nie je neobvyklým javom, zrejme leží v základe mnohých interakcií: od húb, ktoré kontrolujú správanie hmyzu, až po parazity, ktoré menia správanie svojich hostiteľov. To, čo začalo ako detská hra, nakoniec viedlo k odhaleniu jednej z najzložitejších ekologických interakcií, aké sú dnes známe.
