Čím víc na jih, tím vybíravější. Alespoň u hmyzu

Vybíravost v jídle je u organismů jednou ze základních popisných vlastností. Této „vybíravosti“ se říká šířka potravní specializace, a pokud budeme mít na mysli například herbivorní hmyz, tedy hmyz živící se rostlinami, tak se jedná o počet druhů rostlin, kterými je schopen se určitý druh herbivora živit. Herbivorní hmyz je druhově nejpočetnější skupinou organismů a je velice užitečným modelem studia potravní specializace. Vztah mezi hmyzem a rostlinami je jednou z nejdůležitějších ekologických vazeb na naší planetě vůbec, protože představuje dominantní tok energie v ekosystému.

Mezi ekology se vedou mnohaleté spory o podobě této klíčové charakteristiky napříč druhy: zda se jedná o širokou škálu od vybíravých druhů (specialisti) přes méně vybíravé až po ty, co žerou vše (generalisti), nebo zda konzumenti spadají v podstatě jen do dvou kategorií (ti hodně vybíraví a ti, co jí úplně vše). Mezi výzkumníky pro svou jednoduchost dosud převládal spíše černobílý pohled.

Existuje přitom řada důvodů proč se vybíravostí druhů zabývat, například to jsou otázky konkurence druhů s podobnou potravou či přežívání hodně vybíravých druhů v měnícím se prostředí (což je důležité pro jejich ochranu). Poměr specialistů a generalistů je zase podstatný pro pochopení evoluce a ekologie potravních sítí. Jeho znalost je zásadní pro ekosystémový management a obnovu, to znamená pro řízenou péči o ekosystémy tak, aby vyváženost přírodního společenstva byla trvalá a dynamická.

Mezi šířkou potravní specializace a zeměpisnou šířkou existuje zajímavý vztah, který se pokusila popsat i nová studie, jež vyšla v lednu 2015 ve významném vědeckém časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) a jejímž spoluautorem byl doc. Mgr. Pavel Drozd, Ph.D. v rámci projektu GAČR 14-042583 s názvem „Proč mají tropické lesy více druhů hmyzích herbivorů a parazitoidů než lesy mírného pásma?“.

Tato nová studie se od předešlých podobných studií liší ve dvou klíčových aspektech: šířka potravní specializace byla nově vyjádřena jako fylogenetická vzdálenost mezi čeleděmi hostitelských rostlin, na rozdíl od prostého výčtu taxonů. Především však pracovala s ohromným datovým souborem o více než 7 500 druzích herbivorního hmyzu a jeho interakcích s více než 2000 druhy rostlin ze 165 čeledí. Tato data navíc pocházela ze 17 míst celého světa, od Kanady až po Brazílii, od Velké Británie až po Japonsko či Papuu - Novou Guineu.

A na co vědci přišli? Rozložení specialistů a generalistů je kontinuální s nezanedbatelnou šedou zónou, která by měla být brána v potaz. Toto rozložení platilo nejen pro housenky motýlů, hlavní modelovou skupinu, ale také pro ostatní skupiny herbivorního hmyzu a dokonce i pro parazitoidy housenek. Šířka potravní specializace má navíc poměrně zajímavý trend - čím více se blížíme k tropům, tím stoupá poměr vybíravých druhů k nevybíravým. Všechny tyto informace jsou důležité také pro odhady počtu druhů na Zemi.


Studované plochy (Výzkumy zaměřené na Lepidoptera - oranžové body, Výzkumy zaměřené na ostatní hmyz - zelené body, Výzkumy zaměřené na obě skupiny - červené body).

Vojtěch Novotný (nejvíce vlevo) – jeden z hlavních autorů studie, spolu s dalšími spoluautory Martinem Volfem (druhý zleva) a Pavlem Drozdem.  Dále tým Pavla Drozda.Deštný prales na Papui-Nové GuineiStanice Vojtěcha Novotného, kde probíhala část výzkumu za Papuu-Novou GuineuNosatec z Papui-Nové Guinei, představitel herbivorního hmyzu.

Jak probíhá výzkum v korunách stromů, co se tam děje a proč?