SME
Štvrtok, 9. júl, 2020 | Meniny má LujzaKrížovkyKrížovky

Mravce používajú antibiotiká. Pestujú huby a spolupracujú s baktériami

Mravce patria medzi evolučne najúspešnejšie organizmy na Zemi. Vedci zistili, že im v tom výrazne pomáha symbióza s baktériami, ktoré pre ne získavajú vzdušný dusík i antibiotiká.

Takto fungujú listorezné mravce vyše 50 miliónov rokov.Takto fungujú listorezné mravce vyše 50 miliónov rokov. (Zdroj: UNIVERZITA VO WISCONSINE–MADISONE)

Mravce patria medzi evolučne najúspešnejšie organizmy na Zemi. Vedci zistili, že im v tom výrazne pomáha symbióza s baktériami, ktoré pre ne získavajú vzdušný dusík.

BRATISLAVA. Možno by sme to nečakali, no mravce sú rozhodujúcou zložkou prakticky všetkých ekosystémov.
Ak by sme ich mohli odvážiť, zistili by sme, že iba tie z amazonského pralesa tvoria až štvornásobne hmotnejšiu biomasu v porovnaní so všetkými ostatnými pozemskými živočíchmi.

Najlepší roľníci

Mravce žijú na všetkých úrovniach dažďového pralesa od zeme až po vrcholky najvyšších stromov. Niektoré sú mäsožravce, iné sa živia šťavou.

Evolučne najmladšou – bylinožravou – skupinou sú listorezné mravce z rodu Atta. Budujú si hlboké podzemné domy, až šesťmetrové, ktoré majú milióny obyvateľov.

Povedľa ľudí sú najúspešnejšími poľnohospodármi na Zemi. Vyznačujú sa tým, že najskôr odrežú a potom rozžujú kúsky listov na kašu; v nej pestujú huby, ktorými sa živia.

Potrebujú dusík ako my

Správny rast záhrad mravčích farmárov, podobne ako ich ľudských náprotivkov, závisí od dostatočného prísunu dusíka.

No zatiaľ čo my ľudia dodávame do pôdy dusík v podobe umelo vyrobených hnojív (niekedy to už preháňame), mravce si pomáhajú prirodzenejšou cestou: žijú v symbióze s nitrogénnymi baktériami, teda takými, ktoré vedia zachytávať dusík zo vzduchu.

Ako nedávno vedci zistili, vďaka tejto spolupráci im dobre rastie ich hlavná potrava – huby. Vo veľkej miere to vysvetľuje, prečo práve listorezné mravce prevládli v amerických trópoch a subtrópoch.

Zúrodňujú celý ekosystém

Doteraz neznámu symbiózu mravcov a baktérií zdokumentoval výskum tímu vedeného bakteriológom Cameronom Currieom z Univerzity vo Wisconsine-Madisone. Článok o ňom zverejnil časopis Science.

„Hmyz, ktorý sa živí rastlinami, trpí nedostatkom dusíka,“ vysvetľuje Currie. „Obsah tohto prvku v rastlinách na jeho prežitie nepostačuje.“

Aj amazonské pralesy sú na dusík chudobné. Najzaujímavejším zistením vedeckého tímu preto je, že dusík, ktorý získavajú baktérie zo vzduchu, a ktorý konzumujú mravce v hubách, v konečnom dôsledku zúrodňuje celý ekosystém.

Skutočne symbióza

Vedci predtým izolovali v laboratóriu dva druhy nitrogénnych baktérií, žijúcich spolu s mravcami. To však nestačilo. Mohli byť teoreticky iba návštevníkmi, ktorí sa v mravčích záhradách ocitli náhodou a dusík zachytávajú iba pre vlastnú potrebu.

Vedci dokázali, že mravce skutočne žijú s baktériami v symbióze a konzumujú dusík zachytený baktériami zo vzduchu, ktorý by pre tento hmyz bol inak nedostupný. Stal sa totiž súčasťou ich organizmu.

Dusík je natoľko nedostatkový a dôležitý zdroj, že bez jeho zvýšeného prísunu je „nepravdepodobné, aby kolónie s miliónmi mravcov mohli vôbec existovať,“ povedal Garret Suen, spoluautor článku z Univerzity vo Wisconsine-Madisone.

Ohrozujú ich škodliviny

Partnerstvo s baktériami, ako povedal Currie, podľa posledných výskumov siaha vyše 50 miliónov rokov do minulosti, keď sa listorezné mravce zrodili. Odvtedy úspešne pestujú huby, zrejme od samého začiatku pomocou mikroorganizmov.

No keďže kolónie húb často ohrozujú rôzne druhy patogénov, mravce s nimi musia bojovať, aby si udržali nadvládu.

„Stáva sa, že kolónie mravcov boj so škodlivými hubami prehrajú,“ povedal Cameron Currie. Patogény im zničia úrodu podobne ako buriny alebo škodcovia v záhradách ľudí.

Ako ukázal dávnejší výskum Currieho tímu, mravce si preto počas miliónov rokov vyvinuli zaujímavé a najmä účinné biologické stratégie ochrany svojej obľúbenej potravy.

Používajú antibiotiká

Vedci si všimli, že niektoré na sebe majú bielu hmotu podobnú vosku; nešlo však o vosk, ale o baktériu zo skupiny aktinobaktérií. Tieto mikroorganizmy si dokážu vo vlastnom tele vytvoriť až štyri pätiny známych antibiotík, ktoré vyrábajú farmaceutické firmy.

Mravce pochopili, že tieto baktérie produkujú látky, ktoré ničia patogény v ich záhradách. Preto ich nosia na svojich telách a pri šíriacej sa nákaze trávia najviac času v najviac ohrozených oblastiach. Tak sa nakazené huby alebo rastliny dostanú do kontaktu s „liečivými“ baktériami.

Bol to prvý dôkaz schopnosti iného živočíšneho druhu využiť pomoc baktérií na vytváranie antibiotík. Zrejme ani príliš neprekvapuje, že pochádza práve od usilovných mravcov.

Nie je vylúčené, že ich rozvíjajúce sa štúdium prinesie ďalšie prekvapenia.

Najnovšie vedecké objavy nájdete na veda.sme.sk

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

O čom je kauza Dobytkár a čo odhalila?

Najvyšší súd vo štvrtok rozhode, či Bödöra nechá na slobode.

Norbert Bödör odchádza zo Špecializovaneho trestného súdu na slobodu, v Banskej Bystrici v nedeľu 5. júla 2020.
Dobré ráno

Dobré ráno: Na Iránske jadrové zariadenia ktosi zaútočil

Ako napreduje iránsky jadrový program.

Podcast Dobré Ráno.
Stĺpček Zuzany Kepplovej

Expremiér nie je pri Dobytkárovi nezaujatý

Roberta Fica ani nemusíme k celej veci vyvolávať, hlási sa sám.

Zuzana Kepplová
Film Hookejový sen je o Lacovi Nagyovi.

Neprehliadnite tiež

Ako útek zadávateľov reklamy ohrozuje rast Facebooku

Podvolí sa Mark Zuckerberg tlaku inzerentov?

Šéf a zakladateĺ Facebooku Mark Zuckerberg počas príhovoru na konferencii Tech Summit v Salt Lake City.
Záber z deviateho štartu SpaceX s komunikačnými satelitmi Starlink 13. júna 2020.
Minuloročný lesný požiar v regióne Krasnojarsk na východe ruskej Sibíri. Tohtoročné požiare v Arktíde začali skôr a sú zúrivejšie.
Vedátorský podcast

V slnečnej sústave možno nie sme sami

Vedci vytipovali miesta v slnečnej sústave, na ktorých by mohol existovať život.