11. 5. 2023
Jakým květům dávají čmeláci přednost? Které druhy rostlin si vybírají k opylování? Významným kritériem je pro ně obsah živin v pylu a nektaru.
Raději bez tuků
Základ potravy čmeláků tvoří nektar a pyl. Nektar je hlavním zdrojem kaloricky vydatných cukrů, zatímco pyl bývá považován především za zdroj proteinů. Pylová zrna však obsahují i tuky, minerální látky a vitaminy. Vědci měli za to, že se čmeláci při výběru zdrojů pylu řídí podle obsahu proteinů. Ale nejnovější výzkumy týmu vedeného Sarou Leonhardtovou z univerzity v německém Würtzburgu ukázaly, že pro čmeláky má zcela zásadní význam obsah tuků.
Čmeláci jsou vybaveni chuťovými receptory, kterými dokážou identifikovat některé aminokyseliny, jež jsou základním stavebním kamenem proteinů. Stejně tak chutí identifikují i některé mastné kyseliny, které tvoří významnou komponentu tukových molekul. Poněkud překvapivě se ukázalo, že čmelákům nejvíce chutná „nízkotučný“ pyl. Zvýšený obsah mastných kyselin je od konzumace pylu odrazuje. Jejich averze k tukům jde dokonce tak daleko, že pyl s vyšším zastoupením mastných kyselin odmítají a raději hynou hladem. Ještě překvapivější bylo zjištění, že čmeláky příliš nezajímá obsah aminokyselin. Neženou se tedy za pylem s vysokým obsahem proteinů.
Studie týmu Sary Leonhardtové, publikovaná ve vědeckém časopise Ecology Letters, pak dále odhalila, že vyšší obsah mastných kyselin v pylu má negativní dopad na reprodukci i životaschopnost čmeláků. Naopak obsah aminokyselin nemá pro život čmeláčí kolonie zásadnější význam.
„Čmeláci chutí poznají, co jim svědčí a co ne, a podle toho volí zdroje potravy,“ konstatuje Sara Leonhardtová. Würtzburští vědci nyní pracuji na databázi obsahu živin v pylu různých druhů rostlin, aby získali přehled, jaká rostlinná skladba je pro čmeláky příhodná a jaká jim naopak nesvědčí.
Zatím se potravní preference čmeláků a dalších hmyzích opylovačů v potaz příliš nebraly. Pokud by se například ukázalo, že některé zemědělské plodiny mají v pylu nevhodné zastoupení mastných kyselin, bylo by možné jejich nepříznivé dopady na život kolonií čmeláků kompenzovat. Pomohl by například výsev rostlin s „nízkotučným“ pylem. Díky tomu by opylovači mohli vrátit skladbu živin v potravě do potřebné rovnováhy.
Příliš cukrů vadí
Nektar a v něm obsažené cukry zajišťují čmelákům přísun životně důležité energie. Čmeláci proto upřednostňují nektary s vyšším obsahem cukrů. Toto pravidlo však má omezenou platnost. Nektarům s opravdu vysokým obsahem cukrů se totiž vyhýbají.
S rostoucí koncentrací cukrů významně stoupá viskozita nektaru. A čím je nektar „hustší“, tím větší námahu musí čmelák vynaložit při jeho nasávání. Čmeláci podobně jako včely nabírají nektar jazykem a v hnízdě pak takto nasbíraný nektar vyvrhnou. Už při nasávání nektaru představuje vyšší obsah cukru, a tudíž i vyšší viskozita, pro čmeláka velkou výzvu. Jasně se to odráží v době, kterou potřebuje pro nasátí daného množství nektaru. Mnohem větší problém však vyvolává vysoce viskózní nektar při jeho vyvrhávání, protože čmelák musí protlačit hustou kapalinu úzkým sacím ústrojím.
Zatímco vysoce tekutý nektar vyvrhne dělnice během několika sekund, s vyvržením hustého nektaru zápolí někdy bezmála celou minutu. Vedle vynaložené námahy je pro dělnici významný i čas, který tráví v hnízdě ve snaze zbavit se hustého nektaru. Dělnice, které nasály řídký nektar, mají více času na další sběr potravy. Čmeláci proto upřednostňují květy rostlin, jejichž nektar sice není na cukr příliš bohatý, ale při nasávání a hlavně při vyvrhování s ním nejsou problémy.
Pokud v krajině převládnou rostliny s vysoce viskózním nektarem, může to pro čmeláky a další opylovače představovat vážnou komplikaci. Někteří opylovači, např. včely ze skupiny Euglossini, nenabírají nektar jazykem, ale nasávají ho tenkým sosákem. Pro ně je tedy silně viskózní nektar ještě větší hrozbou než pro čmeláky.
Jaroslav Petr
Prameny: Fabian A. Ruedenauer, David Raubenheimer, Daniela Kessner-Beierlein, Nils Grund-Mueller, Lisa Noack, Johannes Spaethe, Sara D. Leonhardt: Best be(e) on low fat: linking nutrient perception, regulation and fitness. Ecology Letters 23, 545-554, 2020
Jonathan G. Pattrick, Hamish A. Symington, Walter Federle, Beverley J. Glover: The mechanics of nectar offloading in the bumblebee Bombus terrestris and implications for optimal concentrations during nectar foraging. Journal of The Royal Society Interface 17, 20190632, 2020