Věda vypnula u sarančat způsob, jakým vytvářejí žravá hejna

TLDR: Čínští výzkumníci naznačují, že individuální kobylky mění chování vlivem specifických feromonů. A podařilo se jim „vypnout“ receptory těchto feromonů! Studie tu.

Deset ran egyptských

Ženou se krajinou jako černý mrak a v jejich stopách zůstává jen spoušť a sežraná úroda. Sarančata stěhovavá (Locustia migratoria) mohou způsobit pohromu doslova biblických rozměrů. Nová studie z Číny ale odhalila, jak podobná žravá hejna vznikají. A to by mohlo rovněž odhalit, jak s nimi snáze zatočit!

S tím, jak zatím postupuje rok 2020, asi nikoho nepřekvapí, že východní Afrika zažívá nejhorší řádění sarančat za poslední století. Koncem února bylo v severní Keni zaznamenáno hejno, které pokrývalo rozlohu 2400 km čtverečních! Takové hejno může za jediný den spořádat tolik plodin jako 35 000 lidí. Pokud budou žravá hejna pokračovat stejným tempem, desetitisíce lidí může čekat hladovění.   

Odkud se ale tato hrozivá hejna berou? Saranče stěhovavé žije většinu svého života samotářsky. V hejnu jich ale může být pohromadě i několik miliard! Právě na to, jak se sarančata „svolávají“ do těchto obrovských hejn se zaměřuje výzkum skupiny vědců z Čínské akademie věd. Podle těchto vědců může zřejmě za vznik hejn kobylek jedna nenápadná molekula.

Zdroj: CC0 Public Domain/CSIRO, vlastní

Volání přírody

Saranče stěhovavé je většinu času samotář. Žije si někde v klidu v trávě a svým nočním cvrkáním otravuje místní obyvatele. Pokud se ale na jednom území najednou objeví více sarančat, může se jim „přepnout“, začnou se sdružovat do hejn a žrát jako o život. Nejedná se navíc jenom o změnu chování. Při přechodu ze samotářského do společenského stylu života mění saranče i svůj vzhled.

Samotářská sarančata mají nenápadné zeleno-hnědé zbarvení, které dobře splývá s vegetací a poskytuje jim krytí. Když ale začne svolávání do hejna, změní saranče barvu na výrazně žlutou s černými skvrnami. Při tomto procesu dochází v těle sarančete k celé řadě fyziologických změn. Začínají například produkovat dráždivou chemikálii, která slouží k odpuzování predátorů. V jejich těle navíc zřejmě dochází i k metylacím DNA.

Dlouho však zůstávalo záhadou, jak sarančata poznají, že jich je na jednom místě moc, a že se mají začít rojit. Dle výzkumu vědců z Čínské akademie věd pod vedením Le Kchanga za to může feromon 4-vinylanisole (4VA).

Když vědci vystavili sarančata této sladce vonící chemikálii, začaly se u nich projevovat fyziologické změny a změny chování. Dříve samotářsky žijící sarančata se začala shlukovat a začala navíc také produkovat feromon 4VA, čímž došlo ještě k posílení tohoto efektu. Vědci zjistili, že ke spuštění tohoto signálu stačí, když je pohromadě jenom pět samotářských sarančat.

Autoři právě také objevili, že sarančata rozpoznávají tento feromon pomocí speciálních receptorů na tykadlech. Když výzkumníci pomocí genové editace vypnuli gen pro tvorbu tohoto receptoru, stala se sarančata vůči svolávacímu signálu imunní. U těchto geneticky upravených sarančat nedošlo k přeměně ze samotářské formy do společenské formy, a i když jich vědci daly několik do jednoho terária, prostě se navzájem ignorovaly. Asi jako introverti na taneční párty.

Samotářská (vlevo) a společenská (vpravo) forma sarančete stěhovavého
zdroj: TOM FAYLE, UNIVERSITY OF CAMBRIDGE

Konec sarančat?

Pochopení procesu má celou řadu potencionálních využití. Pokud bychom přišli na to, jak sarančatům zabránit shlukovat se do milionových pustošících hejn, pomohlo by nám to ochránit tisíce lidí po celém světě před hladem. Farmáři by navíc nemuseli používat tak velké množství škodlivých pesticidů v boji proti sarančatům…

Takové řešení by navíc bylo šetrnější, než snažit se sarančata kvůli ochraně úrody zcela vyhubit. Sarančata tvoří důležitou součást potravy celé řady ptáků a hmyzožravých zvířat, při neuváženém zásahu by tak mohla nastat podobná situace jako při pokusu o vyhubení komárů.

Tady se hodí zmínit, že podobné zásahy do genomu typicky nevedou ke vzniku MegaSarančat 9000, ale spíše k jiným dvěma jiným nežádoucím možnostem. Buď je modifikace neúspěšná a vynaložené prostředky byly na pendrek, anebo je modifikace neúspěšná a kobylky leda tak umírají častěji na nějakou nemoc plynoucí ze zásahu do DNA. Což nechceme. Okrajově lze odtušit i šanci, že by kobylky mohly náš zásah obejít, to se však těžko posuzuje, dokud neznáme, jak by ten zásah vůbec vypadal…

Něco podobného se stalo s nedávno řešenými geneticky upravenými komári, kteří byli upravováni vstříc redukci jejich populace. Oxitec, společnost odpovědná za modifikace, spíše než vysvětlování Monstrkomárů musela častěji popisovat, proč jejich pokusné vypuštění ničeho v zásadě nedosáhlo. Spíše než Umbrella Corp. se tak můžete bát „tunelování“ veřejných peněz jdoucí na podobné projekty…

Než tedy začneme geneticky modifikovat sarančata, je třeba tento proces pořádně pochopit, abychom jej případně mohli i pořádně aplikovat. Vědci si zatím například nejsou jistí, zda se na procesu shlukování u sarančat nepodílejí i jiné feromony nebo dosud neprozkoumané faktory.

Než se tedy začneme hrabat v jejich genomu, měli bychom vědět, co děláme. Místo neškodných samotářských sarančat bychom totiž mohli skončit s megasarančaty na steroidech.

A v roce 2020 bych se tomu ani nedivil.

[Svatopluk Skoupý]

Ostražitost je na místě, ale komu se platí kladiva nad „genetickými úpravami“ automaticky, může si pustit související video…

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