Analýza feromonů motýlů odhalila více o jejich flirtování

TLDR verze: Rozverná práce tuzemských vědátorů si posvítila na komunikaci mezi motýly A. sociella vedoucí k jejich randění. Práce přispívá metodám, které můžou vést k šetrnějšímu zemědělství. Studie tu.

Co chytneš v žitě

Tak vědátoři chrání Pučmelouda! A to skrze studování můry, které se oficiálně nadává Aphoria sociella a která klade vajíčka brundibárům do hnízda a když se z toho vylíhnou larvy, sežerou, na co přijdou. Když na to přijde, filmový Vetřelec je hotová A. sociella. Jenom, na rozdíl od ní, je xenomorf naštěstí fiktivní…

Proč o tom teď píšu? Můru nedávno čapli mi spříznění zahraniční + tuzemští vědátoři z MidSwedenUni a Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR. Těm se totiž hodilo se takové můře podívat na feromony a odhalit něco nečekaného! Cílem jejich nové studie bylo zjistit, jak to můří feromony mají se stereochemií. Cože to zase?

Inu, asi víte, že feromon je „ňákej smrad“, který „něco vyvolává“ u jiných biočichů, než kteří jím smrdí. Takže látka, kterou hmyzáci pouští kolem sebe, vlastně posílá do okolí zprávy. A stačí jich mnohem míň, než kolik jde čuchat, a už vám popletou hlavu (když jste můra). Prostě takovej hmyzí Tinder. Stereochemie pak zkoumá to, jaký tvar molekuly mají. Třeba některé molekuly jsou chirální – liší se jako levá a pravá ruka (kterou použijete, když to na tom Tinderu nevyjde, žejo).

Ruku na srdce, aktuální práce analyzující můry je samozřejmě v rotyce kolem COVID-19 spíše pozoruhodnou pikanterií než něčím, z čeho si Nobelova komise bude sbírat čelist ze země lopatou. Ale i to tom věda je! A také pomoc zemědělství a/nebo prospěšným hmyzákům může zachraňovat životy! Kuriózní je navíc v těchto časech zejména metoda, kterou výzkumníci použili.

Zdroj: Česká televize

Čmeláčí Frankensteini

Vzali totiž A. sociella, nechali je přepadnout sídla čmeláků a pak můří larvy strčili do lednice. Tam se můry zakuklily a když se nechaly i vylézt z kukel ven (Dustox jede), daly se dospělé můry roztřídit podle pohlaví a brát na pokusy.

Tak jedem:

1) Izolace feromonu ze samečků: To ještě celkem šlo, páč u samečků se ví, kde ten feromon maj. Takže jim stačilo vyšmikovat žlázy u křídel (#piplačka) a vylouhovat v hexanu (jako benzín, ale čistší).

2) Ze samiček to šlo hůř. Tam se totiž neví, kde se feromony berou. Co s tím? Naházet do hexanu celá tělíčka můřích samiček a doufat, že z toho bahna, co vyjde ven, půjdou složky feromonu oddělit.

3) Vzorky (čaj z můr!) se pak nacpaly na GC-MS. Tedy plynový chromatograf a za ním hmotnostní spektrometr. Pod hromadou cizích slov se schovává velká hučící bedna (hučí páč je v ní vakuum a to se samo neudrží, takže hučet musí pumpy), která dokáže oddělovat i brutálně složité směsi (jako drahou voňavku nebo čaj z můr v hexanu) a detekovat klidně i jednotky molekul.

4) Samotná stereochemie se zjišťuje tak, že se srovnávají látky z výluhu z můr s tím, co uvaří chemik v laborce a ví to přesně. Což zahrnuje triky s upravováním obojího jinou chirální molekulou (protože když vidíte ruku, tak prd poznáte, ale odlišit, že je na pravé ruce levá rukavice nebo naopak od sedící už jde).

5) No a na ověření se hodila elektroantennografie. Pokud vám to doteď nepřipadalo jako u Frankensteinů na dvorečku, tak teď bude. Tahle metoda je o tom, že se můrám ušmikne tykadlo (tím cítí) a napíchne se na elektrický detektor. #fakt. Pak se tykadlům dá očuchat feromon nebo jinej vzorek a sleduje se, co to dělá s nervama. A protože nervové signály jsou elektrické impulsy, tak to z tykadla na drátě je poznat.

Zdroj: AMC

Vzhůru do polí

Výzkumníci nakonec zjistila, jak je molekula důležitá ve feromonu „poskládaná“. Odborně tedy její absolutní stereocheickou konfiguraci – jde o to, že má místa, která se mohou lišit jako šroub s pravým a levým závitem no a pochopitelně. Pokud je receptor závislý na tvaru (jako matička), tak tam půjdou jenom „ty správné“. A tady se podařilo zjistit, které ty správné jsou.

Zajímavá ukázka, jak receptory vzhledem k chiralitě (to je ta šroubovitá vlastnost – nevím, nakolik máš k chemii blízko) fungují, je karvon. Tato látka, která je v jedné variantě základní vůní máty kadeřavé (spearmint), a v druhé kmínu. A odlišit po čuchu kmín a spearmint asi jako jde.

K čemu je to dobré – když víme, co na škůdce zabírá, můžeme mu zmást hlavu. Třeba (a to se fakt dělá v ovocných sadech), když „celá louka voní jako samička, co se chce pářit, tak se skutečná taková samička po čuchu blbě hledá“. No a když není (tolik) oplození, je míň sežraných (v tomhle případě) čmeláčích hnízd. No a protože čmeláci jsou docela zdatní opylovači (a jsme zase u #čmelákjekámoš), asi je lepší je nenechat tolik žrát.

V součtu data napomáhají dalšímu chápání toho, jak A. sociella mezi sebou fungují – a můžou ta napomoct i vývoji ochrany čmeláků. S tím souvisí třeba ta zmíněná chiralita. Samože když máte receptory uzpůsobené na chytání „levé“ molekuly, je vám pravá k ničemu. Takže pokud si s tím chceme nějak hrát, je lepší vědět, která je ta, co na můry působí. To se může hodit i v praxi.

Třeba kdybychom můry chtěli někde chytat a nenechat je dělat potíže brundibárům, jako se to dělá s kůrovcem nebo hmyzákama, co jsou z nich červi v ovoci (slivovici radši bez červů, červy nechte tequile). #čmelákjekámoš

Čmeláci sami jsou značně prospěšní pro rostlinný život – a třeba metody podpoření prospěšného hmyzu se začínají objevovat ve více pracích jako potenciální alternativa ekologičtějšímu zemědělství. Britové například na polích testují sázení pásků divokých květin, které na sebe vážou hmyz lovící mmj. i škůdce. Idou je, že podobné pásy by mohly být relativně nenáročnou alternativou insekticidů!

Jasně, část polí se tím „ztratí“ přírodě. Ale součet by přesto mohl být lepší. A samozřejmě, pesticidy se můžou hodit i proti plísním – a v případě davových útoků kobylek by nám květiny taky moc nepomohly. Podpora prospěšného hmyzu by však v zemědělství mohla fungovat relativně „autonomně“. Na rozdíl od GMO plodin, pesticidů nebo dronů – a víte, že nemám apiori nic proti žádné z těhle technologií!

I lepší poznání čmeláků a jejich nemesis tak snad pomalu dláždí cestu k synergii různých cest, jak nakrmit lidstvo v budoucnu i bez toho, aby nás to stálo zbytek biomu!

[David Fatka, Ladislav Loukota]

Frankensteinovat se daj i buňky:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama