Jaké jsou metabolity masíček, chutných odměn rostlin pro mravence?

Některé rostliny využívají při rozšiřování svých semen mravence. Pro tyto takzvané myrmekochorní rostliny je to výborný trik, který jim přináší řadu výhod. Snižují tím nepříznivý vliv požírání semen živočichy, který závisí na jejich hustotě v prostředí. Zároveň omezují konkurenci mezi budoucími semenáčky, a také konkurenci těchto semenáčků s rodičovskými rostlinami. Mravenci to ale nedějí zadarmo. Rostliny jim za spolupráci platí masíčkem neboli elaiozómem. To je dužnatý a často nápadný přívěsek na semeni či plodu, který obsahuje velké množství živin. Do dnešní doby byla myrmekochorie objevena u rostlin celkem 77 čeledí všech kontinentů vyjma Antarktidy. Fylogenetické výzkumy ukazují, že tento mutualistický vztah mezi rostlinami a mravenci vznikl nezávisle nejméně 101-krát, takže na jeho výhodnosti nepochybně něco bude.

Ačkoliv se myrmekochorie objevuje u mnoha skupin rostlin, které si často nejsou příliš příbuzné, jejich masíčka slouží stejnému účelu a můžeme tedy mluvit o konvergentní evoluci. Marie Konečná z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a její spolupracovníci prozkoumali metabolity semen a jejich masíček u rostlin vybraných druhů čeledí amarylkovitých, brutnákovitých, mákovitých a lipnicovitých. Každá z těchto čeledí přitom byla zastoupena 2 druhy různých rodů. U každého druhu badatelé získali semena a masíčka rostlin ze tří různých populací. V nich pak zjišťovali obsah 60 vybraných metabolitů, které reprezentovaly pět skupin látek: aminokyseliny, mastné kyseliny, organické kyseliny, polyoly čili vícesytné alkoholy a cukry.

Naměřené údaje ukazují, že rozdíly ve složení a obsahu metabolitů semen a masíček jsou podobné napříč fylogenetickými skupinami a opakují se u nepříbuzných linií rostlin. Tato zjištění podporují představu, podle které na složení metabolitů semen a masíček působí silný selekční tlak a projevuje se zde konvergentní evoluce. Badatelé rovněž zjistili, že masíčka v porovnání se semeny obsahují vyšší množství snadno stravitelných metabolitů, jako jsou například aminokyseliny. Mastné kyseliny nejsou v masíčkách zastoupené více než v semenech, jak by bylo možné očekávat podle odborného termínu „elaiozóm“ (tzn. tukové tělísko). U jednotlivých populací sledovaných druhů rostlin byly ve složení metabolitů masíček a semen jen malé rozdíly. Z toho je možné vyvodit, že obsah metabolitů v masíčkách a semenech je v rámci druhu relativně stálý.

Konečná, M., Moos, M., Zahradníčková, H., Šimek, P., Lepš, J. 2018. Tasty rewards for ants: differences in elaiosome and seed metabolite profiles are consistent across species and reflect taxonomic relatedness. Oecologia 188: 753–764. 

Kontakt: Mgr. Marie Konečná (konecna.brdo at gmail.com)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.