Žlabatka růžová a Červená královna

Trpělivý čtenář tohoto blogu již mohl dostatečně poznat životní cyklus Žlabatky růžové (Diplolepis rosae (Linnaeus, 1758)). Mnoho prostoru jsem zde již věnoval i jejím parazitním druhům Lumkovi (O. mediator), Krásence šípkové (Torymus bedeguaris/rubi) a Chalcidce Pteromalus bedeguaris. Rád bych dál pokoušel Vaši trpělivost a představil Vám i jiné mnohé parazity této Žlabatky, neboť člověk nad jejich variabilitou žasne. O to více se pak zamýšlí nad oním podivným způsobem rozmnožování Žlabatek a vlastně i Chalcidek. Nad tím, proč se rozmnožují namnoze partenogeneticky, proč používají střídání pohlavní a nepohlavní generace, jak se parazitovaný i parazitující snaží získat výhodu a jak tento neustálý boj a soupeření vedou k jejich zdokonalování, přizpůsobování se, k oné úžasné variabilitě druhů. Abychom pochopili, jak je to možné, musíme zpět do školních lavic. Nebo si alespoň přečíst moudrou knihu, hledat na internetu. Ti, kteří si ale vše o genetice pamatujete, nebo jste jen méně trpěliví, přeskočte přímo na teorii Červené královny, nebo rovnou na výčet parazitních druhů.

Některé zákonitosti rozmnožování

Množení buněk organismů se děje prostřednictvím dvou základních mechanismů, mitózy a meiózy. Mitóza je buněčné dělení, kdy dochází k rozdělení buňky na dvě dceřiné buňky s identickou genetickou informací. Tedy vede k nepohlavnímu, partenogenetickému, vegetativnímu množení. Používanému hojně právě Žlabatkami. Téměř všechny eukaryotické organismy, tedy i ony parazitické Vosičky, založily ale svůj úspěch na množení pohlavním. Tedy takovém, kdy při meióze vzniknou nejprve z buněk diploidních (s duplikovanou sadou genetické informace) gamety neboli buňky pohlavní. Již tyto pohlavní buňky, byť pochází od jednoho rodiče, jsou díky rekombinaci genetických alel (v průběhu meiózy) velmi různé. Pohlavní haploidní buňky (s pouze jednou sadou genetické informace) se mohou buď dále mitózou množit na dospělé haploidní jedince, nebo splynout s jinou pohlavní buňkou a dát vzniku diploidnímu jedinci. Genetická informace rodičů se při pohlavním rozmnožování promíchá a vznikají tak potomci s genofondem novým. Variabilita potomků vzniklých byť i ze stejného rodičovského páru je obrovská. Noví jedinci díky tomu mohou v průběhu života, při obstarávání potravy, ukrývání se před predátory i při shánění partnera prověřit vhodnost daného výběru genetické informace. A později ji přenést na své potomky. Z hlediska co nejširší variability a schopnosti přizpůsobení je tedy nejvýhodnější právě množení pohlavní. V případě rozmnožování pomocí mitózy, partenogeneticky, dochází k prosté genetické duplikaci. Za nejhorší variantu se pak pokládá samooplození, tedy oplození jedince sebou samým, nebo třeba sourozencem opačného pohlaví (inbreeding). V tomto nežádoucím případě se genetická pestrost potomků (heterozygotnost) nutně snižuje. Většina druhů se proto tomuto samooplození úspěšně brání.

Nevnímejme ovšem pohlavní rozmnožování tak úzkoprse, jak je známe od lidí. Sexuální chování zejména naší generace má velmi diskutabilní reálný výsledek, politika jednoho dítěte variabilitu lidského genofondu jistě nezvyšuje. Naše stereotypy rozmnožování jsou také poměrně nudné. Představte si jiné organismy, které se páří mnohem více promiskuitně a vyprodukují mnohem více potomků. Za příklad promiskuity lze překvapivě považovat třeba takový Smrk (Picea). Nepohyblivý jedinec s ubohým sexuálním chováním, neschopný aktivního hledání partnera či jakéhokoliv namlouvání. Stačí ale, aby v pravou chvíli zafoukal vítr a tento strom se jako hyper samec spáří se všemi ostatními samičími květy všech Smrků v okolí, a rovněž (v trochu jiném čase, aby se bránilo samooplození) jako super samice je oplodněn větrem neseným pylem všech okolních stromů. Obrovská variabilita genetické informace potomků pak umožňuje reagovat na měnící se přírodní podmínky a kompenzovat tak alespoň částečně malou pohyblivost jedince Smrku. Samec se zde za možnost oplodnit samici k ničemu nezavazuje! Jak rozdílné oproti lidskému sexuálnímu chování!

Parazitické Vosičky jsou zase jiným extrémem, se zcela odlišnou rozmnožovací strategií. Pohlavní rozmnožování, ač má ve variabilitě potomků velkou výhodu, není totiž bohužel zadarmo. Ke vzniku nového života je potřeba dvou jedinců. Musí se tedy k sobě fyzicky dostat buď dva jedinci, nebo alespoň jejich gamety. Jako výhodné se v průběhu vývoje prokázala oddělená existence jedinců samčích (s velkým množstvím malých gamet) a samičích (s většími životaschopnějšími gametami – vajíčky). Cena, kterou nutno platit za existenci dvou takto specializovaných pohlaví, totiž že vajíčka klade jen část jedinců, je vysoká a je vyvážena právě onou pestrostí genetické informace našich potomků. Pro Žlabatky je, vzhledem k jejich velikosti, ale velmi obtížné nalézt potřebné jedince opačného pohlaví, a snad proto se pouze na pohlavní rozmnožování spoléhat nemohou. Pokud prostě není v okolí žádný sameček, nedá se nic dělat, vajíčka zůstanou neoplozena a vzniknou alespoň partenogenetičtí jedinci! Jde konec konců také o co největší rozšíření už vyzkoušených genů! Na vhodném stanovišti se takto lze velmi rychle namnožit, kompenzovat ztráty vzniklé predátory nebo parazity, stát se v dostatečném počtu připravenými na onu chvíli, kdy se objeví vhodný sameček. Samečků je tedy potřeba menší množství, čímž se množení stává efektivnějším. Tuto techniku přivedly až k dokonalosti Mšice nebo třeba právě naše Žlabatky, u kterých jsou samci velmi vzácní. U řady druhů těchto Vosiček ještě sameček není ani popsán!

Navíc ty ze Žlabatek, využívající rodozměnu, objevily ještě onen speciální trik, kdy dojde ke zdvojení genetické informace původně haploidní buňky a partenogeneticky se tak nechá vzniknout diploidním samicím z neoplozených vajíček (haploidních gamet). Mohou se tedy partenogeneticky zrodit nejen další diploidní samičky, ale i haploidní samci. A dát vzniku nové pohlavní generaci. Haploidní samec pak při páření předá potomkovi více genů než diploidní samice, se kterou se spářil. Geny vzácného samečka se tak rychleji rozšíří. U některých Žlabatek proto dochází k pravidelnému střídání pohlavní a jedné či více nepohlavních partenogenetických generací. Tato rodozměna je doprovázena navíc také změnou hostitelské rostliny, či místa vývoje potomstva. Jednoduché a geniální. [Lifecycles]

Teorie Červené královny

Pohlavní rozmnožování je tedy zjevně výhodné zejména tam, kde se často mění podmínky, kde se prostředí rychle mění. Za běžných okolností je ale klima na naší planetě stálé a mnohdy dokonce i zdroje potravy jsou poměrně stabilní, příliš se nemění. Co je pak tím skutečně silným, okamžitým a stále přítomným tlakem na potřebu přizpůsobování se? Evidentně to je mezidruhový boj, soupeření druhů na stejné lokalitě, snaha nebýt sežrán, nepodlehnout parazitaci! Jedna z uznávaných teorií, osvětlujících příčinu preference pohlavního rozmnožování nad ostatními alternativními způsoby množení je teorie Červené královny [VanValen, Wiki, Diplomka]. Tato teorie je pojmenovaná podle díla Lewise Carrolla, kdy Alice potká Červenou královnu [Carroll]. Alice jí nestačí v jejím rychlém kroku, sotva dechu popadá, snažíc se udržet s královnou krok. Jde, jak rychle jen může, všechny stromy a rostliny však zůstávají překvapivě na svém místě, nějak se jim nevzdaluje! Červená královna udivené Alici vysvětlí, že v tomto království je nutné běžet tak rychle, jak to jen lze, aby se člověk udržel na svém místě. Tato scéna se biologům (W.D.Hamilton a dalším) zdála popisovat přesně situaci, kdy jednotlivé živočišné druhy mezi sebou soupeří, bojují, učí se z chyb, zdokonalují se. A jen v takovém případě, pokud se o to snaží opravdu ze všech sil, mohou v tomto boji zůstat na svých pozicích neporaženy. Nezvítězí! Jen pokud by se třeba na chvíli přestaly přizpůsobovat, okamžitě jejich místo zaujmou druhy „rychlejší“.

Teorie Červené královny nepopírá význam neustále se měnícího prostředí na přizpůsobování se druhů, skutečnou sílu a motor vývoje vidí ale právě v existenci predátorů a hlavně parazitů. Snad proto je pohlavní rozmnožování, se svou neuvěřitelnou variabilitou genofondu a schopností se přizpůsobovat, tak preferováno. Žlabatky i ostatní Hmyzí druhy mají ve svých parazitech a predátorech konkurenty a nepřátele. To díky nim se neustále mění, přizpůsobují, zdokonalují. Musí, aby si udržely své pozice! Naše příroda je plná rozličných druhů Hmyzu, nespočítaně Žlabatek, a to vše právě díky velkému množství parazitů. Abychom poznali některý živočišný druh, pochopili jeho chování a důvody pro specifický způsob života, musíme tedy porozumět zejména vzájemným komplikovaným vazbám mezi kořistí a predátorem, mezi hostitelem a parazitem. Proto se ve svých příspěvcích primárně orientovaných na Žlabatky zaměřuji také na popis jejich parazitů. Jsou to ti, co spolu se Žlabatkami běží, jak rychle jen dovedou. Ne proto, aby dorazili do nějakého pomyslného cíle dříve, ale jen proto, aby nebyli poraženi. Neběží závod na určenou vzdálenost, tím závodem je neustálé, nikdy nekončící soupeření!

Jaké by tedy parazity Červená královna (spolu s námi) zahlédla po boku Žlabatky růžové? Jistě Lumka (Orthopelma mediator), Krásenku šípkovou (Torymus bedeguaris/rubi) a Chalcidku Pteromalus bedeguaris. Zde výčet ale jen začíná.

Periclistus brandtii (Ratzeburg, 1831)

Tento parazitický Hmyz ve skutečnosti patří mezi Žlabatky ze skupiny Synerginii. Je to tedy příbuzná Žlabatka, sestřenice, která se chytře naučila zneužívat hálek ostatních svých soukmenovců, tedy těch z rodu Diplolepis. Tato Vosička neumí tvořit vlastní hálky a je to tedy příživník. Komůrky v hálce hostitele tvoří tato Vosa vlastní, nezabíjí hostitele přímo, je to fytofág, jen spolu soupeří o potravu. Tento parazit je dále napadán parazitickými Vosičkami Glyphomerus stigma, Eurythoma rosae, Caenacis inflexa, Eupelmus urozonae a snad i Torymus flavipes. Zdá se dokonce, že právě tato Vosička je primárním cílem útoků mnohých parazitních Chalcidek! Aby přežila jejich soustavné útoky, množí se často pohlavně. Počty samců i samic jsou zde více méně v rovnováze.

Sameček tohoto druhu měří jen asi 2mm a má světle hnědá tykadla.

Z hálek se líhne obvykle jako první, musí do světa, hledat nepříbuzné samice.

Samička je asi 2.5mm velká, zavalitější, s tykadly tmavými.

Pro někoho to je jen další černá malá „banánová muška“ (tak laik nazývá vše, co se jen trochu podobá Octomilce obecné, Drosophila melanogaster Meigen, 1831, té malé mušce poletující lidem v domácnostech). Pro zasvěceného je to ale pozoruhodný a krásný tvor.

Eurytoma rosae Nees, 1834

Tato překrásná Chalcidka nazývaná česky Tmavka (patří do Tmavkovitých, Eurytomidae) ve skutečnosti parazituje spoustu hostitelských druhů. V bedeguáru na růži rostlém napadá zejména larvy druhu Periclistus brandtii, někdy ale i přímo larvy naší Žlabatky růžové.

Podle biologů je tento druh schopen konzumovat jak rostlinnou, tak zejména živočišnou stravu. V hálkách Žlabatky růžové se chová jako neúprosný predátor a jedna larva napadá hned několik larev hostitele. Samice je nádherná, silná Vosička a měří asi 3mm. Menší, jen 2.5mm velký samec má zase tykadla zdobená bílými chloupky. Překrásný pár!

Tento druh Tmavky je u Žlabatky růžové poměrně běžný, napadá ale i řadu jiných hostitelů (sám jsem ji zaznamenal v hálkách hned několika jiných Žlabatčích druhů). Mezi jinými parazituje i larvy Brouků, Dvoukřídlých či Motýlů. Tato přizpůsobivost je velkou výhodou této Vosičky.

Glyphomerus stigma (Fabricius, 1793)

Tato parazitická Chalcidka se na první pohled (barvou přinejmenším) podobá té předchozí. Patří ovšem do skupiny Krásenkovitých (Torymidae). Je to tedy další příbuzná nádherných Vosiček popsaných v příspěvku o Krásence šípkové. Její způsob života je velmi podobný Tmavce Eurythoma rosae. V prvních fázích larválního vývoje je schopna konzumovat stěny Žlabatčí hálky, později už ovšem sežere přímo i hostitelskou larvu. A není příliš vybíravá. Klidně konzumuje larvy primárních hostitelů rodu Diplolepis, ale také sekundárních hostitelů Periclistus brandtii a dokonce třeba i larvy predátorské Tmavky Eurythoma rosae!

Samec o délce zhruba 2mm je opravdový elegán.

Samička měří asi 3mm, je silná a rychlá.

Dvoření a namlouvání je komplikované, sestává z milostné písně vytvářené vibrací křídel samečka,

je provázeno konejšivými a chlácholivými doteky tykadel.

Samec musí samici přemlouváním a třeba i násilím roztáhnout křídla, jinak se páření nekoná.

Pro další fotografie i detaily křídel těchto krásných tvorů odkazuji na Galerii fotografií.

Eupelmus urozonus Dalman, 1820

Velmi zajímavá Vosička patří mezi Chalcidky čeledi Eupelmidae. Skoro všechny Chalcidky mají schopnost využívat jakýchsi skoků, kdy se odrazí zadníma nohama od podložky a zřejmě následně i krátce zavíří křídly. Tento skokolet je přesune rychle o několik centimetrů, mimo místo možného ohrožení. Druh Eupelmus urozonus tyto skoky provádí na vzdálenost až 15cm! Neuvěřitelně rychlá a neposedná Vosička.

V minulých letech jsem ji zaznamenal coby parazita u dvoukřídlé Bejlomorky bukové (Mikiola fagi (Hartig, 1839)) a rovněž u Žlabatky bezkřídlé (Biorhiza pallida (Olivier, 1791)). Až mnohem později i u naší Žlabatky růžové. Množství potenciálních hostitelských druhů, které tato parazitická Vosička umí využívat, je neuvěřitelné. Od Žlabatek rodů Andricus, Diplolepis, Periclistus, Biorrhiza, Cynips, Neuroterus…, až po snad všechny jejich parazity!

Samice měří asi 3mm, samce jsem ještě bohužel nenašel.

Je to krásná a rychlá Vosa. Co říkáte? Líbí se Vám?

Aulogymnus skianeuros (Ratzeburg, 1844)

V hálce Žlabatky růžové parazitují i druhy, které jsem buď ještě přesně neurčil, nebo si nejsem jejich určením jist. Jako amatér jen předpokládám, že Vosička na obrázku je samec Aulogymnus skianeuros. Tato velmi drobná Vosička (jen asi 1.3mm) se mi narodila z hálky Žlabatky růžové. Pozoroval jsem již dříve její příbuzné stejného druhu, klubat se i z hálky Žlabatky bezkřídlé (Biorhiza pallida). Podle literatury parazituje dále i některé druhy rodu Andricus.

Neznámý Lumek

V příspěvku o Lumkovi (Orthopelma mediator)  jsem popsal zajímavého parazita naší Žlabatky růžové. Jeho zbarvení i velikost jsou značně proměnlivé. Někdy do té míry, že člověk přemýšlí, zda se přece jen nejedná o nový druh. Třeba tento mnou pozorovaný Lumek byl téměř bez žlutavého zbarvení zadečku. Ostatní znaky napovídají blízkou příbuznost s Orthopelma mediator. Zda to opravdu je jen špatně vyživený jedinec tohoto druhu, nebo úplně jiný, nový druh – to nevím.

Kde se ale určitě jedná o nový druh Lumka, druh alespoň pro mne neznámý a neurčený, je v následujícím případě. Tento Lumek byl jen asi 1.3mm velký. Jeho zbarvení i vzhled byly původnímu Lumkovi O.mediator nepodobné. Dokonce i žilnatina křídel byla jiná.

Snad se najde nějaký odborník a poradí mi s určením. V opačném případě budu jen doufat, že při čtení odborné literatury na nějaký popis tohoto druhu narazím. Zatím bohužel zůstává mé pátrání po identitě tohoto Lumka bez úspěchu.

Caenacis inflexa (Walker, 1848)?

Absolutní jistotu nemám bohužel ani v tomto případě. Jedná se velmi pravděpodobně o Caenacis inflexa, ale připouštím, že se mohu mýlit. Tato Kovověnka (Pteromalidae) se totiž dá snadno splést s příbuznými druhy, zejména s Chalcidkou Pteromalus bedeguaris.

Chalcidka Caenacis inflexa parazituje s oblibou druh Periclistus brandtii a proto se někdy vyskytuje i v hálkách Žlabatky růžové.

Vosička je jen asi 2.5mm velká a snad ani nemusím zdůrazňovat – je to krasavice.

Torymus flavipes (Walker, 1833)??

A ještě jedna Vosička, u níž je má determinace trochu nejistá. Myslím, že se jedná o druh Torymus flavipes (přeloženo otrocky „Krásenka žlutonohá“), tedy druh, který se nejčastěji vyskytuje jako parazit Žlabatky bezkřídlé (Biorhiza pallida). Sám jsem měl letos možnost pozorovat jiné exempláře této Krásenky vyletující z hálek zmíněné Žlabatky.

Našel jsem jej ale také vzácně u naší Žlabatky růžové, kde pravděpodobně parazituje opět druh Periclistus brandtii. Mnou pozorovaná samice měřila jen asi 2.5mm.

Zde můj výčet parazitů Žlabatky růžové končí. Zatím. Je to dlouhý seznam a já přitom doufám, že časem na délce ještě nabyde! Budu jej se svým rostoucím poznáním oprašovat a vylepšovat.

Je pozoruhodné, kolik parazitních tvorů současně využívá tak malý životní prostor, jakým je hálka Žlabatky růžové. Trnitý Růžový keř dal, kromě svých krásných květů, vzniknout i nádhernému společenství druhů, vzájemně soupeřících o potravu, o bezpečí. Druhům vzájemně se požírajícím, utiskujícím, parazitujícím. Sdílejícím stejné místo, běžícím stejný závod. Zastavíš, zpomalíš, zaváháš – zahyneš. Neúprosná logika Červené královny nedá nikomu spočinout.

Lidský život je mnohem delší než ten, co žijí drobné Vosičky. I tak je ale příliš krátký, než aby bylo možno postřehnout změny v onom neustálém procesu vývoje, kterým toto Hmyzí společenství prochází. Velmi rád bych poznal, jakže se za příští staletí tito parazité promění! Nemožné, pro mne i pro Vás, co dělat?! Snad tedy alespoň společně oceňme komplikovanou nádheru tohoto jejich soužití.

Galerii fotografií