Komerční prezentace
Registrace uživatele

Přihlašte se k odběru informací, novinek, získejte přístup do diskuzního fóra.

Vesmír č. 10
Vesmír č. 10
Toto číslo vychází
2. 10. 2017
Novinky
Zdarma jedno celé číslo Vesmíru v pdf.
• Říjnové číslo Vesmíru
reklama

I do mouchy se lze zamilovat

Publikováno: Vesmír 95, 82, 2016/2
Rubrika: Rozhovory

Proč včely, čmeláci, mravenci a termiti…? Neobvyklá setkání. Hmyzí rodiny a státy. Nejen z těchto knih entomologa Jana Žďárka se už léta dozvídáme o nejrůznějších tajemstvích přírody, o fascinujících vlastnostech a schopnostech hmyzu. Přitom lidem je hmyz, snad až na včely a motýly, protivný a odporný.

Proč vlastně? — To je tedy otázka! Asi že je dotěrný. Kouše, bodá, saje nám krev. Někdy žije v prostředí, které nám není zrovna příjemné, hmyz si libuje i v trusu, lejnech, zahnívajících mršinách. To, co je pro něj rajskou vůní, nám zapáchá. Hodně hmyzích druhů také škodí, okrádají nás o úrodu, ničí zásoby, zabíjejí celé lesy. Obtěžují nás i doma, přenášejí nemoci. Těch důvodů je moc, ale jen některé jsou racionální. Na druhé straně ale znám dost lidí, pro které se stal hmyz nebo dokonce pavouci celoživotní láskou. Konečně i já k nim patřím.

Vy jste ale pro hmyz původně nehořel. — Můj profesní život byl ve znamení řady rekvalifikací. V jednom jsem ale měl jasno už na jedenáctiletce, budu studovat biologii. Na Přírodovědeckou fakultu jsem vstoupil jako zapálený ornitolog. Jenže tato odborná nika už byla v ročníku obsazena, a lepšími, proto jsem z ptáků přesedlal na něco, co nikdo studovat nechtěl – na pavouky. Slabost jsem pro ně měl vždy, obdivoval jsem obrovskou rozmanitost a rafinovanost jejich loveckých dovedností a nástrah. Však tématem mé diplomové práce byla funkční morfologie ústního ústrojí a potravní chování pavouků. To naplňovalo jak moje sběratelské choutky, tak i pozorovatelské a experimentální ambice.

Ale u pavouků jste dlouho nezůstal. — Byla doba umístěnek, já ji po studiu dostal do Chomutova, měl jsem učit na tamní jedenáctiletce. Ale ani Chomutov, ani učitelství nebyly zrovna mou prioritou. Tenkrát se říkalo, ze severních Čech není návratu, vždyť tam prý vypláceli i jakési „pohřebné“ za znečištěný vzduch.

Ale přesto jste unikl. — Ještě jako voják základní služby jsem potkal bývalou spolužačku, která už pracovala v Entomologickém ústavu, a ta mne upozornila, že shánějí aspiranta do laboratoře smyslové fyziologie hmyzu. Přihlásil jsem se, vyšlo to, a to byla moje další celoživotní šťastná výhybka. Fyziologie hmyzu se tehdy dynamicky rozvíjela a naši badatelé si začínali vydobývat mezinárodní uznání. V ústavu tento obor založil Vladimír Jan Amos Novák, dodnes legendární postava. Vzdělaný, osvícený, moderní vědec, ale zároveň přesvědčený marxistický filosof, což fungovalo jako ochranný štít nad všemi jeho nekonformními podřízenými. Věděl, že dobrá věda musí být mezinárodní, a proto se už tehdy snažil umožnit slibným začínajícím badatelům postdoktorandské stáže v dobrých zahraničních laboratořích.

Jaké ty cesty přinesly plody? — Kolega Karel Sláma například na Harvardu učinil objev, který nejenže publikoval v prestižním Nature, ale psaly o něm i The New York Times. Nutno dodat, že to bylo v době politického „tání“ v polovině šedesátých let, kdy Akademii věd předsedal světově uznávaný vědec František Šorm, s jehož chemickým ústavem jsme tehdy začali intenzivně spolupracovat na výzkumu hmyzích hormonů. Šorm měl „vědeckou intuici“, tušil, že hmyzí fyziologie nabízí slibná témata jak pro základní výzkum, tak pro aplikaci, takže nás podpořil a s Američany dokonce podepsal za ČSAV smlouvu o vědecké spolupráci v této oblasti.

Pak ale přišla okupace… — A se vším mohl být konec. Jenomže my, co jsme tehdy byli venku na stážích a vrátili se, jsme měli určitý kredit, takže jsme mohli naše kontakty ve světě nadále udržovat a rozvíjet – samozřejmě pod všudypřítomným partajním dohledem a cenzurou služební korespondence. V našem oddělení se dokonce vystřídalo několik amerických profesorů, kteří přijeli v rámci svých sabbatikalů. Po revoluci Akademie věd tři americké entomology právě za tuto plodnou spolupráci s Čechy i za totality vyznamenala Zlatou medailí J. G. Mendela.

Čím jste se v ústavu zabýval vy? — Vždy mne zajímalo chování živočichů, proto jsem se snažil etologii naroubovat na nosné téma našeho oddělení – hmyzí hormony. Pavouky jsem musel pověsit na hřebík a jako téma disertace jsem si zvolil vliv hormonů na páření ruměnice pospolné. Tato ploštice u nás sloužila jako „laboratorní morče“ pro nejrůznější endokrinologické studie, ale jejím intimním životem se nikdo do té doby nezabýval. Při manipulaci s hormony jsme u tohoto pospolitě žijícího hmyzu objevili i několik pikantností – homosexuální a pedofilní sklony, o skupinovém sexu ani nemluvě.

Později přišlo i další žhavé téma – feromony. — Od sedmdesátých let biologové spolu s chemiky na celém světě horečně zkoumali látky, které v nepatrných dávkách zprostředkují chemickou komunikaci mezi živočichy a ovlivňují jejich chování. V určité míře se uplatňují i u člověka. U nás jsme pracovali především na identifikaci a syntéze feromonů některých škůdců a zkoumali možnosti jejich praktické aplikace při monitorování výskytu, popřípadě hubení. Umělé feromony se používaly jako návnada do lapáků, které měly nálet škůdců signalizovat, popřípadě je i vychytávat nebo sterilizovat. Tehdy jsme se zaměřili zejména na obaleče škodící v ovocných sadech a na vinicích a na obaleče modřínového, který ničil smrkové porosty oslabené emisemi.

Vaše snažení bylo tehdy dost úspěšné. — Pokusy v sadech úspěšné byly, získali jsme řadu poznatků, na jejichž základě bylo možno lépe načasovat chemické ošetření, a tím ušetřit jak náklady družstevníků, tak životní prostředí. Feromonové monitorování obaleče modřínového, jenž tehdy ničil lesy v severních pohraničních horách, poskytlo jiné zajímavé informace. Ukázalo zbytečnost grandiózních a nákladných akcí lesníků, neboť jak tam, kde byl proti obaleči proveden plošný letecký postřik, tak i tam, kde byla populace ponechána vlastnímu vývoji, měla gradace obdobný průběh a škůdce po jejím odeznění odešel sám. Zůstaly po něm jen více či méně poničené porosty.

Zaměřili jste se tehdy i na jiné druhy, že? — Patent na mucholapku, kterou vyráběly Brněnské papírny, byl jedním z dalších praktických výsledků studia feromonů. Do lepu se přidával syntetický samičí sexuální feromon skladištních zavíječů a mucholapky se vyvěšovaly v potravinářských provozech a skladech, kde se vyskytovaly suroviny oblíbené těmito skladištními „moly“. Zaměstnanci se často nestačili divit, kolik motýlků se za den přichytilo. Bohužel to byli jen feromonem oklamaní samci, takže ideální prostředek k hubení škůdce to nebyl.

Přípravek proti mravenci faraonovi však byl velmi účinný. — Tým složený z laboratorních i terénních entomologů vedený Ivanem Hrdým tehdy připravil syntetický analog juvenilního hormonu, o němž bylo známo, že sterilizuje královnu, ovlivňuje vývoj mravenčího plodu a narušuje dělbu práce i komunikaci mezi dělnicemi. Ukázalo se, že jeho působení tak rozloží integritu kolonie, že hnízdo nakonec vymře. Na faraona dosud nezabíraly žádné obvyklé insekticidní postřiky, protože „chytří“ mravenci ošetřená místa rozpoznají a vyhýbají se jim. Proto bylo třeba je obelstít, aby si jed sami přinesli do mraveniště. Naši hormonem kontaminovanou návnadu pak vyráběla a s úspěchem prodávala Lachema pod názvem Lafarex.

Ve vaší bibliografii se velmi často objevuje moucha. Co je na ní tak zajímavého? Kdy jste ji pro sebe objevil? — Konečně se dostáváme k této mé celoživotní souputnici! S mouchou masařkou, pro fyziologa a etologa neobyčejně vděčným objektem bádání, jsem se seznámil už koncem šedesátých let v laboratoři profesora Gottfrieda S. Fraenkela na univerzitě státu Illinois. Můj učitel byl jedním ze tří badatelů, kteří už v třicátých letech prakticky současně a nezávisle objevili existenci a účinky hmyzích hormonů. Fraenkel právě u much. Já jsem se s ním seznámil v roce 1967 v Brně na mezinárodní konferenci věnované endokrinologii hmyzu, kterou jsme organizovali, a tam asi přeskočily mezi námi první jiskry. Po čase mi doktor Novák tlumočil Fraenkelovo pozvání na stáž do jeho laboratoře. A to byla opět šťastná výhybka v mé profesní kariéře.

Další změna směru měla nastat zanedlouho. V sedmdesátých letech strana a vláda rozhodly, že se Entomologický ústav přestěhuje do Českých Budějovic. Vy jste však zůstal v Praze. — Byl jsem v té době členem oddělení toxikologie, jež se zabývalo hlavně feromony. Vybudovalo si tehdy ze staré, zchátralé a opuštěné zemědělské usedlosti v Košířích nové moderní pracoviště vybavené větrným tunelem pro sledování orientace letícího hmyzu, elektrofyziologickými přístroji na měření nervových potenciálů vysílaných z čichových čidel na tykadlech a dokonale klimatizovanými chovy hmyzu.

Nechtělo se vám je opustit… — Ne, a protože jsme velmi těsně spolupracovali s Ústavem organické chemie a biochemie na hormonech i feromonech, stali jsme se nakonec jedním z jeho oddělení a mohli v Košířích zůstat. Zaměření na chemickou ekologii hmyzu zůstalo hlavní náplní oddělení. Idyla ale netrvala dlouho. Po listopadu 1989 musela Akademie ten nákladně zrekonstruovaný a moderně zařízený objekt vrátit v rámci restitucí původním majitelům. Profesor Zahradník a tehdejší předseda Akademie nám vysvětlil: „Co se ukradlo, to se musí vrátit.“ Jako zloději jsme si ale tehdy nepřipadali. Dnes tam společnost Život v luxusu prodává Harleye.

A vy jste se tak přestěhovali pod střechu ÚOCHB. Nadešel čas vrátit se k „milovaným“ mouchám? — Vlastně jsem jim nikdy nepřestal být věrný. Zaujetí pro mouchy se po návratu z Ameriky vine jako neviditelná nit celým mým působením v entomologii. Původně jsem se zabýval vlivem hormonů na vývoj muší larvy, mé práce na téma hormonálního řízení metamorfózy much jsou dodnes nejcitovanější. Popsali jsme, jak moucha vytváří z pokožky posledního stadia larvy ochrannou schránku, pupárium, v níž se přemění na kuklu a nakonec na dospělce; zjistili jsme, jak tento proces probíhá, jaké svaly se ho účastní, jaké hormony ho regulují, jaké farmaceuticky aktivní látky jej ovlivňují. Později jsme s chemiky a belgickými kolegy identifikovali i mozkový peptid, který průběh metamorfózy řídí, to byl náš „okamžik slávy“.

Zájem o mouchy vás pak dovedl až do Afriky. — Máte na mysli mouchu tse-tse, za níž jsem se vypravil hned po revoluci a věnoval se jí pak řadu let. Do Keni jsem odletěl hned v lednu 1990. Doma ještě vřela revoluce, ale já jsem neodolal nabídce někdejšího kolegy ze Států podílet se na výzkumu. Moucha tse‑tse je mimořádně zajímavý bodavý hmyz. Sáním krve na teplokrevných zvířatech přenáší krevní bičíkovce trypanozomy, původce smrtelné spavé nemoci u člověka a její dobytčí obdoby – nagany. Moucha tedy zabíjí lidi, ale též znemožňuje chov skotu v části subsaharské Afriky. Tím také chrání africkou divočinu, rezervace, v nichž početným domorodcům znemožňuje pastvu.

Co jste se o ní dozvěděli? — Její reprodukční strategie se podobá spíš rozmnožování savců než hmyzu. Samička zanechá jediného potomka jednou za deset dní. Z vajíčka se jí ještě v zadečku vylíhne larva, kterou matka v uteru krmí z „mléčné žlázy“, dokud nedoroste do konečné velikosti. Pak larvu porodí a ta se neprodleně zahrabe do země. Zde se zakuklí, aniž by už cokoli pozřela. Zato matka potřebuje na výživu larvy spoustu bílkovin, které získává právě každodenním sáním krve. Studovat fyziologii a chování takového kuriózního hmyzu – to byla výzva. A navíc s možností praktického využití.

Kam jste v boji proti tse-tse došli? — Nemám rád rčení „bojovat s hmyzem“, říkejme raději, že hledáme způsob, jak se před ním chránit, případně se s ním domluvit. Náš výzkum v Mezinárodním centru pro hmyzí fyziologii a ekologii v Nairobi byl zpočátku čistě základní. Šlo o to, důkladně organismus a chování mouchy poznat, a to na jedincích nachytaných v přírodě i vychovaných v insektáriu. Naše výsledky zaujaly pracovníky Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni, kteří zkoušeli techniku hubení hmyzu pomocí sterilizovaných samců. Princip je jednoduchý: V masových chovech se hned po vylíhnutí samci separují od samic, ozářením se sterilizují a vypustí do přírody. Neplodný samec neztrácí chuť k páření, ale nemůže samičku oplodnit. A jelikož se samičky páří pouze jednou za život, zůstanou po avantýrách s takovými mrzáky do smrti bez potomků. Metoda vypouštění sterilních samců se ukázala jako nadějná a oproti používání toxických insekticidů k přírodnímu prostředí šetrná.

Jak tento projekt skončil? Na izolovaném ostrově Zanzibaru prý byl úspěšný. — Ještě zdaleka neskončil. Zanzibar byl pilotní pokus, který měl prokázat použitelnost metody sterilizace ve velkém měřítku. Po celém ostrově se dvakrát týdně letecky vypouštěly desetitisíce sterilních samečků – celkem po dobu dvou let asi osm milionů – a během té doby se podařilo ostrovní populaci mouchy tse-tse zcela vyhubit.1)

A jinde? Ve vnitrozemí? — V další etapě, kterou sleduji už jen jako nezúčastněný pozorovatel, se mnohonárodní tým spolupracovníků agentury snaží implementovat techniku sterilizace hmyzu i další postupy proti vybraným druhům tse-tse v různých oblastech černého kontinentu, kde jsou mouchy kriticky rozšířené. V Etiopii se budují obří masové chovy, jakési „továrny“ na výrobu sterilních samců, kteří se budou letecky rozvážet do postižených oblastí kontinentální Afriky. Na výzkumu a technologickém vybavování množírny much se podílejí slovenští kolegové ze Zoologického ústavu Slovenské akademie věd a Technické univerzity v Bratislavě. Prací na projektu už se neúčastním, ale mám dobrý pocit, že jsme k němu troškou též přispěli.

Dnes existují nové metody, místo ozařování nastoupila genetická manipulace. Zkouší se například u komárů, přenášejících původce malárie. — Genom mouchy tse-tse už byl také rozluštěn2) a využití molekulárněgenetických poznatků na sebe jistě nenechá dlouho čekat. Tento směr bádání už sleduji jen od počítače, ale věřím v něj, věřím všemu, co je postaveno na solidním základním výzkumu a má reálnou šanci praktického uplatnění, což genetické manipulace mají.

Hmyz vědci studují nejen proto, aby byl zničen, potlačen, ale aby nás navedl k novým lékům na lidské nemoci. — V přírodě neustále probíhá chemický boj jednoho s druhým. Živočichové, rostliny i houby si vyvinuli látky, které je chrání před patogeny. A tyto obranné látky jsou zdrojem a inspirací vědeckého bádání v oblasti vývoje nových léků. Vědci v přírodě stále hledají účinné molekuly, které by se daly přímo nebo v chemicky pozměněné formě použít jako léčivo. Hmyz je z tohoto hlediska velmi zajímavým zdrojem. Studují se jedy včel, pavouků i jiných jedovatých organismů, ale i obranné látky mých oblíbených much.

V čem nám mohou zrovna mouchy pomoci? — Larva mouchy, žijící v rozkládajícím se mase, musí vyhrát nad spoustou potravních konkurentů, k nimž patří i hnilobné bakterie. Vylučuje proto trusem i slinami do svého okolí látky, které mikrobům nevyhovují nebo je ničí. Tým Václava Čeřovského, s nímž spolupracuji, získal světový primát: Nalezl a chemicky identifikoval antimikrobiální látku lucifensin, kterou vylučují larvy mouchy bzučivky zelené ( casopis.vesmir.cz/clanek/lucifensin-klicova- molekula-larvalni-terapie). Dnes se larvy používají v některých progresivních lékařských zařízeních při léčbě nehojících se ran, včetně „diabetické nohy“.

Jaké vlastnosti a schopnosti vás na mouše vůbec nejvíce fascinují? — Tvrdím, a málokdo by mě přesvědčil o opaku, že moucha je nejdokonalejší hmyz. Stačí jí dvě křídla, přitom je nejrychlejším a nejobratnějším letcem. Mouchy mají nepřekonatelný čich, když si v lese potřebujete neodkladně ulevit, lejnomilné mouchy najdou váš odložený dárek přírodě dřív, než si stačíte natáhnout kalhoty. Fascinující jsou i nejrůznější varianty jejich vývoje a reprodukce, díky nimž opanovaly nejrozmanitější prostředí a biotopy. Mouchy najdete úplně všude, živí se rostlinami, jsou mezi nimi dravci i mrchožrouti, houbařům kazí radost z úlovků, mnoho jich cizopasí vně i uvnitř živočichů a larvy „petrolejové mouchy“ (Helaeomyia petrolei) žijí dokonce v tůňkách přírodního petroleje v Kalifornii a živí se hmyzem, který se v tomto vysoce toxickém prostředí utopil. Bezkřídlý pakomár (Belgica antarctica) žije zase jako jediný pozemský druh hmyzu i na Antarktidě.

Když tak mluvíme o vaší lásce k hmyzu, jedl byste jej? — Ne všechen, vosu bych třeba nepozřel. Ale jinak ano, odpor vůči hmyzu jako potravině je jen předsudkem naší euroatlantické civilizace. Kdysi jsem měl za úkol aplikovat hormony na zavíčkovaný včelí plod. Přitom jsem musel na plástu vyprázdnit všechny neošetřené a nezavíčkované plodové buňky. Larvičky jsem přitom ze zvědavosti ochutnal. To byste neřekla, jak jsou dobré, lahodně nasládlé, prostě pochoutka. Nedivím se, že se v Číně a možná i leckde jinde nakládaný včelí plod prodává jako drahá delikatesa. V afrických tropech domorodci získají asi třetinu živočišných proteinů právě z hmyzu.

Věříte, že se hmyz jednou stane běžnou součástí našeho jídelníčku? — Proč ne? Když můžeme „průmyslově“ chovat drůbež nebo vepře, dovedu si představit i velkochovy třeba larev potemníků. Pražení „mouční červi“ jsou skutečně gurmánským zážitkem. A skýtají daleko kvalitnější bílkoviny, než jsou ty z prasete. Ale když jsme u těch vepřínů, nemohu nevzpomenout pozoruhodný projekt na využití muších larev k degradaci prasečí kejdy, která představuje závažný ekologický problém. Řešili ho kolegové v Bratislavě. Larvami zpracovaný trus je suchý a nesmrdí a lze ho upravit i do podoby vhodné k hnojení pokojových květin. Hmyzem na kejdě vychovaným můžeme krmit třeba slepice, nenajdeme-li pro něj ještě vhodnější využití. Z toho plyne: Hmyz nás sice obtěžuje, ale zároveň může být naším všestranným pomocníkem. Jen vědět, jak na něj.

Poznámky

1) Tsetse fly eradicated on the Island of Zanzibar, http://www.fao.org/english/newsroom/highlights/1998/980505-e.htm.

2) Viz rovněž vesmir.cz.

Soubory

článek ve formátu pdf: V201602_082-085.pdf (338 kB)

Diskuse

Žádné příspěvky