O podivném vztahu mravenců a rostlin
V hodně teplých krajích s řídkou vegetací mravenci dokážou semena rostlin přenést na vzdálenost až sedmdesáti metrů. Tam, kde je vegetace hustá, jako třeba u nás, se tyto vzdálenosti pohybují kolem deseti metrů. O vztazích mezi mravenci a rostlinami hovoří profesor Pavel Kovář.
Existují doklady z geohistorie, například v pryskyřici se nacházejí konzervovaná těla mravenců a třeba i semínek rostlin, a i to ilustruje, že vztah mravenců a rostlin se vyvíjel dlouhodobě. Je samozřejmě velká diverzita mravenců v jejich velikosti či způsobu života a samozřejmě i v říši rostlin je obrovská variabilita. Ty dvě skupiny se potkávají tam, kde mravenci jako konzumenti používají rostliny jako potravní zdroj. Nebo je používají pro stavbu svých hnízd apod. Určitě by se těch způsobů dalo najít více.
Někdy mravenci rostlině pomáhají a někdy zase škodí. Stav, který se často označuje jako myrmekochorie nebo myrmekofylie platí hlavně pro označení konzumace semen nebo jejich částí mravenci, to je vlastně příklad kořistění. Rostlina je tím samozřejmě škodná. Ale přizpůsobení ze strany rostlin tkví v tom, že některé druhy si vyvinuly určité nabídkové mechanismy pro mravence, které způsobí, že zárodek skrytý v semeni není poškozen. Mravenec zkonzumuje jen část semene, ale zárodek je zachován, takže semeno si udržuje klíčivost a nová rostlina může potom někde vyklíčit. Ať už mravenec zapomene, že to semínko někam donesl a ukryl, nebo ho ztratí po cestě, působí jako vektor, roznašeč semínek, což podporuje ovládání nového prostoru rostlinami.
To, co mravencům na semínkách chutná, je zvláštní útvar, který rostliny mají právě proto, aby byl sněden. Nazývá se elaiozóm, nebo také česky masíčko, a mívají ho třeba violky nebo dymnivky.
Což je zvláštním způsobem konstituovaná biologická hmota, která simuluje bílkoviny živočišné, proto je označení masíčko je na místě. Mravenci jsou všežravci, takže v průběhu sezóny konzumují různý typ potravy. Především je to spousta jiného hmyzu. Pročesávají les a působí jako lesní lékař. Řada škůdců lesních dřevin by se přemnožila a zkonzumovala by velké části lesa, což by nemuselo být vždycky žádoucí. A ta sanitární role mravenců spočívá v tom, že larvy některých škodlivých druhů hmyzu konzumují. Ale v druhé části sezóny, časně na jaře, kdy ještě není dostatek hmyzu, jim to supluje právě toto masíčko.
Profesor Kovář zkoumal se svou manželkou na horských pastvinách ve Slovenském rudohoří, kde si povšimli mravenčích hromádek. Jedné se věnovali podrobněji a zjistili na ní 12 druhů mravenců, přičemž 2 nebo 3 druhy byly dominantní.
Zaujalo nás to, že na těch zarostlých kopečcích byla trochu jiná vegetace než v okolí a navíc že v širším okolí v nadmořské výšce kolem 900 metrů, je původním ekosystémem smrkový les. Tyto pastevně udržované volné plochy začínaly postupně zarůstat. Nás vlastně zaujalo to, že zjevně zdrsnění povrchu těmi kopečky hrálo nějakou roli, takže tam už byla spousta semenáčků té hlavní dřeviny.
Začali je tedy zkoumat a jeden z prvních zajímavých objevů byl, že v některých mraveništích žijí dva druhy mravenců. Jeden v horní části, druhý v dolní.
Zjistili jsme, že nejrozšířenější mravenec na námi zkoumané lokalitě je drobný žlutý mravenec Lasius flavus, který je relativně stínomilný. Neobjevuje se moc na povrchu, spíš žije pod povrchem ve svých mraveništích, má rád humózní půdu a vytváří podklad pro jiné světlomilné mravence, kterým je menší drobný černý mraveneček Tetramorium caespitum. Ten se objevuje z ničeho nic na povrchu těch velkých kup žlutého mravence a tam vytváří svoje kupičky spíše světlé půdy, jež signalizuje, že jsou vynášeny zejména částečky té minerální složky půdy nahoru. Pak jsme chemickými rozbory zjistili, že se tím obohacují povrchové vrstvy o bazické ionty. Ty jsou vázány na jílové částice, vlastně se tak přeskupuje textura půdy, a ty dva druhy si vzájemně nevadí, fenomén jejich soužití byl docela častý. Když jsme potom odhalili vertikální profil, tedy destruktivně se ponořili do půdy, a šli jsme až jeden metr pod povrch, zjistili jsme, že mravenečkové tam mají velké zásobárny semen, zejména různé druhy rozrazilů. Zajímavé na tom bylo mimo jiné i to, že v bezprostředním okolí ten rozrazil lékařský nerostl, takže ta semínka museli přenášet na větší vzdálenost až někde od kraje lesa a šli tam cíleně za tím druhem.
Zkoumalo se, jaké rostliny se vyskytují na mraveništích. Velmi často se vyskytovala mateřídouška nebo některé druhy trav, kterým vyhovovala čerstvě navršená zemina.
Ještě v jemnějším měřítku se daly rozlišit takové zóny – centrum mraveniště, pak jakási přechodná zóna mezi mraveništěm a pastvinou a vlastní pastvina, tedy travní porost. My jsme to potom měli datované v početné sérii jednotlivých mravenišť, měli jsme číselně označené plíšky. Vraceli jsme se tam v určitých periodách, po pěti či sedmi letech. Začátek toho projektu se datuje rokem 1979 a vlastně pokračuje do dneška, a tak máme jistý přehled, jak se to tam vyvíjelo. Zjistili jsme, že mravenci jsou takovým stabilizujícím faktorem, když to ovšem bereme v tom mikroměřítku, v mikrokrajině. Po relativně dlouhé období se tam neděje žádný převrat. Do té doby, než se usadí na kupičkách semenáčky dřevin, které tam posléze vytvářejí les. Což je zajímavá věc, protože tím zjistíme, že nejen ti mravenci sami jako živí tvorové, ale i ten jejich biogenní útvar, který tam vznikl jejich činností, to znamená mraveniště, které způsobilo jakési zdrsnění povrchu, fungují jako prostřený stůl pro některé větší živočichy, třeba pro veverky nebo z ptačí říše žluny, kteří je používají jako skutečně hodovací stůl. Veverka si tam přinese šišku, rozcupuje ji, sní co jí chutná a část semen smrku tam zůstane. Rostlina je tak vlastně zvýhodněná obsahem živin a tím, že se jedná o stanoviště bez nějaké velké konkurence, bez dalších druhů. Takže sada semenáčků tam vyklíčí, je podpořena i mikroklimatickými podmínkami, rychle vystartuje směrem nahoru a vytvářejí se celé shluky semenáčků. A to je vlastně jev, který bychom mohli označit jako akcelerace nebo urychlení vegetačního vývoje, ten se označuje jako sukcese a obnáší v časovém měřítku léta až desítky let. Za jiných podmínek by se les vyvíjel mnohem pomaleji.
Zbývá vyřešit ještě jeden problém – mravenci sbírají semena a ze semen vyrůstají rostliny. Neznamená to tedy, že rostlina vyroste v mraveništi a tím mravencům jejich obydlí zničí?
Některá semínka poztrácejí cestou, nejvíc samozřejmě v bezprostředním okolí mraveniště, a některá zavlečou až dovnitř do svých hnízd. Ale i tam je můžou ve spleti chodbiček zapomenout. Takže pokud jsou blízko u povrchu, rostlina vyklíčí. A pak už pro mravence není atraktivní, jakmile rostlinka vyroste, nevadí jim. Pokud je ovšem mraveniště ve fázi explozivního vývoje, hromadění substrátu kolem rostlinky ji může udusat. Tímto způsobem si mravenci regulují svoje prostředí. Jestliže jsou semena ve velké hloubce, tak zkrátka nevyklíčí, nebo jen nastartují klíčení, ale žádná další fáze potom nenastane.
