Čmeláci mají slabou imunitu, zjistil to výzkum jejich genomu

20. červen 2015

Vědci přečetli genom dvou nejběžnějších druhů čmeláků. Mimo jiné zjistili, že nevynikají silnou obranyschopností. Možná proto v poslední době nestíhají opylovat zemědělské plodiny.


Příspěvky v Meteoru 20. 6. 2015
01:21 Je možné naučit se kritickému myšlení?
10:56 Oživíme mamuta, nebo ne?
15:52 Proč je Bangladéš Černobylem jihovýchodní Asie
27:22 Neviditelná hladina a bublifuk
36:38 Geny čmeláků přečteny
46:02 Jaká je úspěšnost předpovědi počasí

„Osmdesát vědců pracovalo osm let na tom, aby přečetlo dva čmeláky,“ vypráví biolog prof. Jaroslav Petr, „jedním z nich je nám dobře známý čmelák zemní. Druhým je americký čmelák Bombus impatiens, který je v Americe stejně hojný jako u nás čmelák zemní.“

Se čtením hmyzího genomu už vědci jisté zkušenosti mají. V minulosti přečetli například mušku octomilku nebo včelu medonosnou. A právě na její srovnání s čmeláky se mimořádně těšili. Čmeláci totiž v klasifikaci živočichů patří do „rodiny“ včel.

Včela medonosná a čmelák zemní společně na květu slunečnice

„Oba druhy čmeláků mají dědičnou informaci hodně podobnou. Mají asi dvě stě padesát milionů písmen genetického kódu, uloženou v osmnácti porcích, kterým říkáme chromozomy. Mají nějakých dvacet tisíc genů, to je hodně. Pro srovnání, odhaduje se, že člověk má 23 500 genů.“

Čmelák Aninka, práce všeho druhu

Včely včetně čmeláků jsou eusociálním hmyzem. To znamená, že žijí v organizovaných společenstvech. Včelstva jsou však mnohem dokonaleji organizována než čmeláčí kolonie, připomíná Jaroslav Petr.

„Novou kolonii zakládá čmeláčí královna. Začíná ale od píky, jako dělnice. Všechno musí udělat sama, dokud neodchová první generaci dělnic. Pak se může věnovat mateřským povinnostem. U včel něco podobného nepřipadá do úvahy. Tam je dělba mezi matku a dělnice naprosto striktní, a ještě dělnice mají mezi sebou další dělbu, podle toho, jak jsou staré.“

Vědci předpokládali, že tuto dělbu rolí zajišťují určité geny, které by tudíž měly být u včel a čmeláků rozdílné. Překvapivě však žádné větší rozdíly nenašli. A ještě více odborníky překvapilo, když přečetli geny zodpovědné za imunitu. Těch mají včely – a kupodivu i čmeláci – velmi málo.

„Hajdalácký“ imunitní systém

„Přeci jenom včela toho nalétá, a hlavně žije v uzavřeném prostoru, kde žije nahloučeno obrovské množství včel. Šance, že se tam bude šířit nějaká choroba nebo cizopasník, je poměrně vysoká. Očekávali bychom, že budou mít důkladnou imunitní obranu. Ale nemají,“ říká Jaroslav Petr, „vykládalo se to tím, že mají dokonalou organizaci včelstva a dělají řadu opatření proti tomu, aby se tam nemoc vůbec dostala. Uklízejí v úlu, čistí ho a likvidují nepříjemné vetřelce.“

Čmeláčí kolonie jsou jednodušší a tuto důmyslnou organizaci postrádají. Přesto mají čmeláci podobně chabou genetickou výbavu pro imunitu jako včely. V tomto ohledu je překonávají i mušky octomilky. Vědci proto museli své zdůvodnění přehodnotit. Nyní se domnívají, že by imunitní výbava mohla souviset se stravovacími návyky.

„Octomilky nás doma trápí, když máme někde přezrálé ovoce. Samozřejmě jsou na něm bakterie, plísně, všechny tyhle mikroorganismy. Octomilka je jim vystavena a musí se bránit. Kdežto jak čmeláci, tak včely berou potravu z květů: pyl, nektar. To je potrava, která je ve srovnání s kvasícím ovocem relativně čistá. Díky tomu obrana nemusí být tak důkladná a ti živočichové ji ani nemají, protože by je zbytečně zatěžovala.“

Krize opylovačů

Když lidé ošetřují rostliny nejrůznějšími postřiky, čistota květů z pohledu včel a čmeláků vezme zasvé. Ukazuje se, že kvůli zmíněné slabé imunitě jsou na tyto látky citlivější než jiné druhy hmyzu. Profesor Jaroslav Petr říká, že opylovači rostlin zažívají krizi:

„V současné době rostou nároky na služby opylovačů. Lidé pěstují stále více plodin, ovocných stromů a dalších, které jsou závislé na opylení. Do skleníků na rajčata se pouštějí čmeláci. Opylovačů ale ubývá, některé druhy čmeláků už zmizely. Disproporce mezi našimi nároky a tím, co námi devastovaná příroda může nabídnout, se rozevírá.“

Díky přečtení čmeláčího genomu se příčina krize opylovačů vysvětlila: čmeláci mají velmi chabou imunitu a člověk jim to rozhodně neulehčuje.

autoři: Petr Sobotka , mas
Spustit audio