Od Repeléra škodcov po Mor - Vojna chrobákov - Poznanie
Aktuálne správy v Süddeutsche Zeitung
Dashboard
ekonomiky
Mníchov
Kultúra
spoločnosti
Vedomosti
Od Repeléra škodcov po Mor: Vojna chrobákov
Otvoriť obrázok na novej stránke
Proti pôvodným druhom: lienka ázijská
Ázijská lienka mala zbaviť ovocné a zeleninové plantáže v Európe a Amerike vošiek. Zvieratá sa však na celom svete výbušne množia - a vytláčajú pôvodné druhy. Útočníci sa spoliehajú na biologické bojové látky.
Monika Offenberger
Dokázali to americká skokan volský a španielsky slimák, rovnako ako zlatobyľ kanadská a indický balzam. Všetci pochádzajú z cudziny a natrvalo sa usadili v Nemecku. Teraz konkurujú miestnym zvieratám a rastlinám, a preto sa považujú za invázne druhy. Ázijská lienka Harmonia axyridis teraz nasleduje ich príklad. S čiernymi bodkami na červenom pozadí vyzerá rovnako neškodne ako jeho rodní príbuzní. S týmito však vedie tvrdý boj o prežitie - a ako nemecký výskumný tím, ktorý je teraz v časopise, spolieha na biologické zbrane Veda hlásené (zväzok 340, s. 862, 2013).
Príbeh úspechu Harmonia sa začal v Kalifornii v roku 1916. Exotické prehľadávače sa tam nazývajú lienky harlekýn, pretože prichádzajú v najrôznejších farbách. Boli dovezené do krajiny, aby sa na ovocných a zeleninových plantážach nenachádzali vošky. Šesťnohí hosťujúci pracovníci odviedli dobrú prácu, a tak ich nakoniec priviezli do Európy a Južnej Ameriky. Po celé desaťročia išlo všetko ako po masle - až kým sa chrobáky nevytiahli do lesov a na polia. Tam sa neobmedzene rozšírili, od roku 1988 v Severnej Amerike, o jedenásť rokov neskôr v Európe a deväť rokov aj v Južnej Afrike. V Nemecku boli prvýkrát videní vo voľnej prírode v roku 1999 a od roku 2002 zaľudnili celú republiku.
Pôvodné druhy pod tlakom
Títo nepriatelia vošiek sú stále veľmi obľúbení u záhradkárov a ekologických poľnohospodárov. Všade inde sa stávajú čoraz nepopulárnejšími. Napríklad s majiteľmi domov. Pretože na jeseň sa tisíce farebných chrobákov tlačia do domov, aby prezimovali a vyvolali znechutenie alebo dokonca alergické reakcie. Vinári sa obávajú straty výnosu, pretože hmyz sa dostane do rmuty s hroznom a dá vínu nepríjemnú poznámku. A nakoniec ochranári vidia pôvodné lienky - stále existuje 78 rôznych druhov - ohrozené dovezenými chrobákmi. Štúdia z Anglicka ukazuje, že táto obava je oprávnená. Od roku 2006 sa tam populácia dvojbodových, sedembodových a šachovnicových lien výrazne znížila v dôsledku invázie harlekýn.
Andreas Vilcinskas, prvý autor súčasného filmu Veda-Štúdia považuje zlý obraz ázijskej lienky za profesionálne inšpiratívny. Biológ vedie Inštitút pre fytopatológiu a aplikovanú zoológiu na univerzite v Giessene a Harmonia axyridis mu dokonale vyhovuje: „Druh, ktorý sa šíri po celom svete, musí mať špičkový imunitný systém. Na všetkých kontinentoch sa stretáva s novými patogénmi. sa nedokázala prispôsobiť. Chceme vedieť, ako tam prežila. “
Jednoduchý experiment ukazuje vysokú úroveň obrany lienok harlekýnových. Ak nimi zatrasiete v sklenenej trubici, vylučujú páchnuce kvapky krvi na kĺboch nôh. Ak sa tieto kvapôčky potom nakvapkajú na vrstvu baktérie E. coli, vytvoria sa oblasti bez zárodkov. Sú mnohonásobne väčšie, ako keby človek robil rovnaký experiment s vylučovaním dvojbodových alebo sedembodových chrobákov. Dôvodom je antibakteriálna látka zvaná harmonín, ktorú Vilcinskasovi kolegovia našli vo vysokých koncentráciách v chrobákoch. V laboratóriu spôsobuje odumieranie mnohých mikroorganizmov. „Má najlepší účinok proti tuberkulóznym baktériám a patogénom malárie,“ hovorí Jochen Wiesner, ktorý dohliadal na sériu testov.
Beetle má dvojstupňový obranný systém
Wiesner vyvíja lieky proti malárii už 15 rokov a Harmonin považuje za zaujímavého kandidáta na nové terapeutiká. Priame použitie prírodnej látky ako drogy nie je možné. Pretože v laboratóriu, aj v nízkych koncentráciách, inhibuje rast rôznych buniek cicavcov a hmyzu. "Aby bolo možné použiť harmonín ako liečivú látku, bolo by potrebné najskôr vhodným spôsobom chemicky upraviť formu nachádzajúcu sa v chrobáku. Zatiaľ nerozumieme mechanizmu, ktorým látka zabíja patogény," tvrdí vedec.
Aké ďalšie látky používa ázijská lienka na odvrátenie nepriateľských mikróbov? Aby to bolo možné preskúmať, molekulárny biológ Heiko Vogel z Inštitútu Maxa Plancka pre chemickú ekológiu v Jene injikoval zmes baktérií do krvi niektorých druhov hmyzu. Vogel potom analyzoval všetky biomolekuly čerstvo vyrobené chrobákmi. "Našli sme viac ako 50 antibakteriálnych peptidov v rôznych koncentráciách. Toto je absolútny rekord v živočíšnej ríši," nadchýna sa spoluautorka súčasnej štúdie. Ďalšie experimenty priniesli ďalšie prekvapenie: "Ak vstrekneme do chrobákov baktérie, aktivita harmonínu zmizne. Chrobáky zrejme zastavia produkciu, akonáhle vyprodukujú toľko obranných peptidov," podozrieva Vogel. Ázijská lienka má dvojstupňový imunitný systém: Vďaka vysokým dávkam harmonínu udržuje preventívne akúsi širokopásmovú bariéru proti všetkým možným útočníkom. Ak existuje skutočná hrozba, prejde na vhodné antibiotikum.
Jeho krv je plná parazitov
Aby sa to ukázalo, biológovia získali parazity v čistej forme z krvi chrobáka. Potom vedci zabili polovicu parazitov teplom. "Potom sme dokázali, že iba živé spóry Nosema sú smrteľné pre sedem bodov. Všetci chrobáky, ktoré sme nimi infikovali, boli o dva týždne mŕtve," hovorí Vilcinskas. Vedec medzičasom preskúmal ázijské lienky z celého sveta a vie, že krv ázijských chrobákov z Novosibirsku vyzerá presne ako krv ich špecifických druhov z Paríža alebo Giessenu. Celá populácia Harmonia na celom svete je infikovaná mikrosporídiami; nachádzajú sa v každom jednom chrobákovi, v každej larve, v každom vajíčku. "Je to veľmi zaujímavé zistenie. Porovnateľné napadnutie mikrosporídiami mi nie je známe zo žiadneho iného zvieraťa," komentoval výsledky Robert Paxton z univerzity v Halle. Zoológ skúma parazity včiel medonosných; patria sem aj dva ďalšie typy nosema, ktoré môžu zničiť celé národy.
Ale ak majú všetci harlekýni mikrosporídie, prečo z nich sami nezhynú? „Zjavne sa im nejako darí udržiavať patogény pod kontrolou,“ hovorí výskumník Max Planck Vogel. „Môj odhad je Harmonin.“ Ak sa Vogelov odhad ukáže ako správny, mohlo by to vysvetliť, prečo chrobák vždy produkuje veľké množstvo tejto látky. „Úsilie by bolo oprávnené, ak by pomocou neho mohol držať svoje parazity na uzde,“ tvrdí výskumník. „A ak zníži hladinu harmonínu po bakteriálnom útoku, potom by možno mohli pôsobiť antimikrobiálne peptidy.“ Ale stále sú to hypotézy. Vogel a Vilcinskas chcú na ich testovanie chovať chrobáky Harmonia, ktoré neobsahujú mikrosporídie. Týmto spôsobom biológovia tiež dúfajú, že objasnia, ako sa parazity množia v ich hostiteľovi, aby mohli prechádzať z jednej generácie hmyzu na druhú. Harlekýn chrobák vždy prináša nové otázky. Prinajmenšom však teraz existuje odpoveď na to, ako sa votrelec zbavuje svojej konkurencie: prostredníctvom biologickej vojny.