Složitosti termitího života
Mgr. Jan Šobotník, Ph.D. z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR hovořil s redaktorem Danem Mrázkem o termitech.
Některé podobnosti termitů s jinými druhy pocházejí z evoluce, jiné jsou druhotné. Termiti a mravenci sdílejí v mnoha aspektech sociální orientaci, což jsou dva nezávisle vzniklé komplexy znaků, ale co se týká skutečné příbuznosti, bylo asi před dvěma lety prokázáno, že termiti jsou zvláštní skupinou švábů, která požírá dřevo. Jsou blízcí švábům rodu Cryptocercus. O této možnosti se ale spekulovalo již dávno.
Kde se s termity můžeme setkat?
Nejbližší oblastí, kde se můžeme s termity setkat v přirozeném prostředí, je Istrijský poloostrov. V celé mediteránní oblasti se přirozeně vyskytují zástupci dvou rodů, Reticulitermes a Kalotermes. Samozřejmě v teplejších končinách jsou potom počty zastoupených druhů a rodů výrazně vyšší, vůbec nejvíc je jich v rovníkové Africe. A pak se občas vyskytnou výjimečné události, například napadení budovy termity v Hamburku, v Paříži apod. Tam se termiti dostali jako škůdci a je poměrně složité se jich zbavit, když se dostanou do nějakých vhodných, speciálně člověkem vytvořených podmínek.
Jak se mohli dostat do střední Evropy?
Jeden z nejběžnějších středoamerických druhů Reticulitermes flavipes byl popsán asi v roce 1830 ve vídeňském Schönbrunnu, kam se dostal se sazenicemi dřevin ze severní Ameriky. Úplně nejčastěji se šíří se stavebním dřívím nebo s dřevěnými obaly nějakého zboží. Doky v Hamburku jsou od 30. let 20. století napadeny severoamerickými termity rodu Reticulitermes a protože se jedná o rozsáhlé, složité komplexy se spoustou stavebních dřevěných prvků, je poměrně složité i s dnešními poznatky ty termity vyhubit.
Mohli by se tedy dostat i k nám?
Nelze to vyloučit, ale museli bychom si představit nějaké opravdu hodně specifické podmínky. U nás nejsou časté velké komplexy dřevěných staveb, snad jen u historických staveb.
Podívejme se na termity podrobněji - zajímavý je jejich kastovní systém. Jak je uspořádán?
Termiti jsou jednou z řady skupin tzv. eusociálního hmyzu, tedy pravého sociálního hmyzu. A tahle eusocialita je definovaná třemi hlavními znaky - překryvem generací, kooperativní péčí o potomstvo a dělbou práce mezi reproduktivní a nereproduktivní kasty. Nejenže jsou u termitů pohlavní jedinci a dělníci, ale na rozdíl třeba od mravenců, vos, včel a dalších eusociálních druhů v rámci blanokřídlých, u termitů se v evoluci vyvinula specifická kasta, tzv. vojáci, která slouží výhradně k obraně kolonie a zdrojů potravy. Vojáci nejsou plodní, až na drobné výjimky se nedokážou rozmnožovat, zároveň se ale nedokážou ani sami nakrmit. Jeho cyklus si můžeme srovnat se švábem. Jeho samice naklade vajíčko, pak se vyvíjí řada nedospělých stádií a z posledního nedospělého stádia se stává dospělé zvíře, samec nebo samice, a cyklus se opakuje. U termitů je tato linie stejná, až na to, že se vytváří kasta vojáků, kteří vznikají většinou z nějakých pozdějších larev nebo z dělníků. A zároveň u několika odvozených skupin termitů došlo ke vzniku ještě jedné další větve v ontogenezi, tj. větve pravého dělníka, který se v rané fázi ontogeneze nevratně odděluje od linie vedoucí ke křídlatému dospělci. Nevratně ztrácí schopnost vytvořit si křídla, a tím také možnost získat reprodukční status.
Čím je určeno, který jedinec bude patřit do které kasty?
Předpokládá se, že tam existuje systém tzv. primer-feromonů, česky se jim říká působky. To jsou látky, které produkuje každá ze základních kast a které larvám i vůbec všem mladším stádiím zabraňují, aby se staly členy kasty. Ale když například klesne počet vojáků v kolonii, dokáží vojáci omezit produkci látky, která blokuje vývoj vojáků, a o to víc nediferencovaných jedinců se bude měnit ve vojáka. Nemáme o tomto mechanismu přímé důkazy, ale experimentálně to bylo prověřeno. Stejně tak to funguje i s pohlavními jedinci. V poslední době se začali objevovat i důkazy o nějakém genetickém vlivu. Tedy že existují jisté geny , které zásadním způsobem zvyšují nebo snižují šanci vydat se tím kterým ontogenetickým vývojem.
Jak se od sebe liší jednotlivé kasty? Už jsme zmínili vojáky...
Vojáci se dramaticky liší od členů jiných kast. Mají obranná přizpůsobení (prodloužené mandibuly, zvětšené žlázy, které produkují obranné látky, jsou více sklerotizováni, aby obstáli v boji). Takové struktury se nevytvoří snadno, proto mají ve vývoji vloženo ještě jedno stádium, tzv. bílý voják, který má vojenské struktury vytvořeny jen částečně, a definitivní podoba vzniká až po druhém svlékání.
Vojáci jsou nejstaršími členy kolonie, žijí relativně dlouho. Nedokáží si sami obstarat potravu, protože jejich kusadla slouží k boji. Musejí svým chováním dát najevo dělníkům, že mají hlad a dělníci je nakrmí. Termiti se obecně krmí z obou konců trávicí trubice, a tato předem zpracovaná potrava, směs rozžvýkaného dřeva, rostlinného materiálu a enzymů slouží jako potrava i vojákům.
Co byste nám mohl říct o dělnících?
Dělníci jsou nejpočetnější kastou v kolonii, u některých skupin termitů došlo k oddělení větve pravého dělníka a nepravého (pseudergát), tyto dvě kategorie dělníků se výrazně liší. Nepravé dělníky najdeme u primitivnějších druhů termitů. Jsou to jen dočasní dělníci ve vývojovém stádiu mezi larvou a dospělcem (mění se ve vojáky nebo v okřídlené samce a samice, kteří vylétají z hnízda a zakládají nové kolonie). Kvůli tomu nemohou být příliš specializovaní - koušou dřevo, krmí larvy, krmí vojáky a krmí pohlavní jedince, ale nikdy se nerozvinou v další kasty se specializovanými funkcemi.
Praví dělníci nemají jinou možnost než zůstat v mateřské kolonii (mohou se z nich stát vojáci, ale většina zůstává dělníky). Mohou se dále specializovat na několik podtypů, podle potřeb kolonie. Ale také pracují mnohem efektivněji a žijí kratší dobu než ostatní.
Kolonii samozřejmě musí někdo vládnout...
Existují tam pohlavní jedinci, kteří zřejmě produkují látky, jež zabraňují ostatním, aby se také začali reprodukovat. Všichni pracují ve prospěch kolonie, seč jim síly stačí. U primitivnějších kolonií, kde mají více vývojových stádií, existuje cosi jako lenost a vyhýbání se práci. Právě proto, že dělník má možnost změnit se v pohlavního jedince relativně snadno. Dalo by se říci, že váhá, zda se má tolik obětovat ve prospěch kolonie, anebo se sobecky zaměřit na budoucí reprodukční schopnost.
Královským párem jsou křídlatí jedinci, kteří při rojení odlétají z mateřského hnízda, někam dále, zahodí křídla a pomocí sexuálních feromonů nejčastěji samice volá samce. Poté, co se najdou, vytvoří tandem, samice jde první, samec ji následuje a hledají zdroj potravy. V jeho bezprostřední blízkosti si vytvoří první komůrku, nakladou vajíčka, sami žerou, starají se o larvy - ale poté, co doroste první generace dělníků, už přebírají pracovní úkoly ostatní a pohlavní jedinci mají čas věnovat se pouze reprodukci. Kolonie roste, optimálně do té fáze, kdy začne produkovat vlastní křídlaté dospělce. Nic ale není tak jednoduché - u termitů existují další dvě funkční kategorie pohlavních jedinců, a to sice náhradní pohlavní jedinci, kteří se vyvíjejí v případě, že jeden či oba členové královského páru zemřou, a potom jsou u některých druhů tolerováni tzv. doplňkoví pohlavní jedinci, kteří se rozmnožují paralelně se svými rodiči. A to ještě není vše - tohle jsou funkční klasifikace, ale máme i morfologickou klasifikaci. U některých druhů stává, že někteří z křídlatých dospělců, vzniklých v kolonii, neodletí z mateřského hnízda, ale nadále se tu rozmnožují. Ale u řady druhů mohou vznikat tzv. neoteničtí pohlavní jedinci - nejsou to křídlatí dospělci, ale dokáží se rozmnožovat. A zase mohou fungovat jako doplňkoví nebo náhradní.
