Různé typy feromonů, které umožňují sršni asijské efektivní komunikaci, produkují speciální žlázy. Feromony ovlivňují sociální strukturu kolonie, obranu, reprodukci a další aspekty jejího chování. Výzkum feromonů se žlázou, která je produkuje, jejich umístění, funkce a význam je důležitý kvůli využití při regulaci invazních druhů hmyzu včetně sršně asijské (Vespa velutina nigrithorax).
Hledání selektivní pasti
I. Konstrukční řešení
První a rychlá řešení, která se objevila při odchytech sršní asijských, s sebou přinesla sofistikovanější konstrukce pastí s kalibrovaným vstupem přibližně o velikosti 84 mm pro sršní královny a 55 mm pro únik necílového hmyzu. Po letech používání těchto rozličných selektivních pastí se toto řešení ukazuje v boji proti šíření sršní asijských ve světě jako málo účinné.
Pasti jsou součástí integrovaného managementu sršně asijské, kdy jsou vhodné pro monitorovaní možného výskytu tohoto hmyzího druhu. Neprokázal se však při jejich využití vyšší dopad na snižování populace sršně asijské, zvláště pak v Evropě.
II. Feromonová řešení
Výzkum se proto zaměřil na identifikaci pohlavních feromonů, které by mohly zabezpečit selektivní a ekologický přístup. První skupina čínsko-francouzských vědců se pokusila určit a syntetizovat pohlavní feromony samic sršní Vespa velutina nigrithorax a Vespa velutina auraria (původní druhy v Číně), které by se daly využít pro monitoring a případně k regulaci populací invazního druhu sršně v Evropě.1 Účinná feromonová návnada by totiž výrazně zlepšila metody sledování a omezení sršní asijských.
Vědci izolovali výměšky z abdominálních žláz neoplodněných samic, které jsou pravděpodobně nositeli sexuálních signálů, a analyzovali je pomocí plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC-MS). Identifikovali v nich tři hlavní složky:
ü kyselinu 4-oxo-oktanovou,
ü kyselinu 4-oxo-dekanovou,
ü kyselinu 4-oxo-dodekanovou.
Samice tyto látky pravděpodobně přirozeně uvolňují, aby přilákaly samce.
V terénních pokusech testovali vědci v Číně a ve Francii reakci samců na uvedené sloučeniny. Ukázalo se, že dopad všech tří složek ve specifickém poměru byl výrazně atraktivnější, pokud účinkovaly společně než jednotlivě. Feromonová past fungovala v přirozeném prostředí Asie i v invazním prostředí Evropy, avšak přímo ve Francii byla málo účinná.
Téměř po deseti letech vědeckého bádání stále neexistuje komerčně dostupná past s účinnou feromonovou směsí použitelná v evropských podmínkách.
Výzkum položil základy pro další vývoj feromonových lapačů, které by mohly být:
ü nasazeny na včasné odhalení přítomnosti a odchyt sršní asijských na jaře,
ü využity v systémech biologické kontroly na omezení počtu sršních samců a tím na podzimní rozmnožování jedinců,
ü důležité pro monitoring šíření invaze sršní ve světě.
Francouzští vědci publikovali i chemické profily jedových žláz královen, neoplozených zakladatelek, přezimovaných oplodněných královen a dělnic sršně asijské.2 Profil jedových žláz se výrazně lišil mezi neoplozenými a oplozenými královnami. Přezimované oplozené královny měly velmi podobný profil jako dělnice.
Tato skupina vědců pokračuje ve výzkumu feromonů dělnic, který je časově, finančně, personálně i materiálně náročný, a je proto těžké předpovídat, kdy bude dostupná syntetická směs na aplikaci feromonů v praxi.
III. Kde hledat další inspiraci pro nová řešení
Klíčem může být lepší propojení vědeckého výzkumu s poznatky z terénu. Včelaři, environmentální pracovníci a občanští pozorovatelé mají cenné zkušenosti s potenciálem nasměrovat vědecký výzkum novým směrem. Výzkumníci jsou schopni přinést nástroje a strategie, které budou účinnější a ekologičtější než ty dosavadní. Spojením obou skupin by mohla vzniknout řešení, která budou současně vědecky podložená a použitelná v terénní praxi v boji proti jednomu z nejinvaznějších hmyzích predátorů v současné Evropě.
Konkrétním příkladem je chování královen sršně asijské, pokud jde o věrnost místu hnízdění, označování lokality se zdrojem potravy královnou před vylíhnutím prvních generací dělnic a interakce mezi zakládajícími královnami sršně asijské.
1. Věrnost hnízdění: opakující se chování
Z početných terénních pozorování vyplývá, že sršeň asijská má tendenci vracet se pravidelně z roku na rok na ta samá hnízdiště, anebo i po několika letech, avšak nikdy ne do toho stejného hnízda, ale do jeho těsné blízkosti. Jsou zdokumentovány případy, kde se primární hnízdo objevuje pravidelně každý rok v téže ptačí budce (obr. 1), či dvě hnízda bývají v té samé garáži jen pár metrů od sebe (obr. 2 a, b, a video www.youtube.com/watch?v=xbiBHPcEh1k, též uvedený QR kód), anebo jsou opakovaně na konkrétních dvou stromech (obr. 3).
To naznačuje existenci trvalých chemických signálů, jako jsou feromony přezimovaných královen, které opakovaně přitahují královny na totéž místo. Tato místa mohou, ale nemusí být vždy příznivá pro další rozvoj kolonie, nicméně feromony jsou natolik silné, že přitahují i několik královen naráz, což vede k souboji královen na život a na smrt.
2. Soutěž mezi královnami, boj o hnízdiště
Další terénní pozorování naznačují, že královny sršně asijské mohou přezimovat v malých skupinách. Na jaře se postupně probouzí a vydávají se hledat vhodné místo k založení nového hnízda. Není výjimkou, že se na tutéž lokalitu zaměří více královen, což často vede ke konfliktům. V blízkosti tzv. primárních hnízd se tak našlo i pět, osm či více mrtvých královen, které v soubojích zahynuly.
Zatím však není jasné, jak významnou úlohu sehrává konkrétní místo. Zda jde o ekologicky výhodnou lokalitu, anebo je atraktivní kvůli přítomnosti chemických signálů z minulosti. Otázka, proč se královny opakovaně vrací na stejné lokality, a co přesně je na tato místa přitahuje, zůstává předmětem dalšího výzkumu.
3. Královna jako první průzkumnice: předvoj kolonie
Po ukončení hibernace zakládá královna srně asijské na jaře malé primární hnízdo a sama plní všechny úlohy, včetně stavby hnízda, kladení vajíček, péče o potomstvo a zabezpečování potravy. V tomto období je jedinou aktivní členkou budoucí kolonie a musí hospodárně nakládat s časem a energií. Proto je zásadní výběr zdrojů potravy.
Některá terénní pozorování, zvláště ze západní Evropy (Francie, Španělsko), naznačují, že královna cíleně vyhledávala místa s vysokou koncentrací hmyzu, zvláště včel. Byly zaznamenány případy, kdy byla královna opakovaně pozorována, jak se tře hrudí o stěny úlu, a to ještě před objevením se jejích prvních dělnic, což může naznačovat:
ü Cílené sledování: Královna opakovaně navštěvuje lokalitu se zdrojem potravy.
ü Chemické značkování: Existuje hypotéza, že si takovéto místo označuje feromony, aby ho později lehko nalezla buď sama, anebo aby k němu přivedla mladé dělnice po jejich vylíhnutí.
Dosud není vědecky dokázáno, že by královny využívaly feromony na označení zdroje potravy tak, jak to činí například dělnice některých druhů mravenců. V případě sršně asijské to však vícekrát pozorovali včelaři. Dá se předpokládat, že ve hře mohou být:
ü Stopová množství látek vylučovaných z mandibulárních nebo abdominálních žláz královny.
ü Vizuální orientace: královny mají výborný zrak a mohou si pamatovat orientační body v krajině, což jim pomáhá najít včelín či včelstva v přírodě i bez chemického značení.
ü Čichová paměť: schopnost rozpoznat pachy specifické pro úl anebo pro divoce žijící včelstvo.
Úloha feromonů: sofistikovaná chemická komunikace
Pozornost vědeckých týmů je vhodné zaměřit na úlohu feromonů při výběru místa na hnízdění. Existuje totiž reálná možnost, že chemické stopy zanechané předchozími koloniemi sehrávají významnou roli při rozhodování zakládajících královen, kam se vydat po zimní hibernaci. To, jak se tyto signály skutečně podílejí na výběru lokality, může spolu s jejich identifikací představovat klíč k účinnějším metodám omezení sršně asijské.
Lepší pochopení toho, proč jsou některá místa vyhledávanější než jiná a jak mezi sebou královny soupeří, by pomohlo vytvořit cílenou strategii jarního odchytu. Právě v tomto období je možné zasáhnout ještě předtím, než dojde k založení a růstu kolonie.
Pravidelné sledování opakovaně využívaných lokalit a zkoumání přítomných chemických signálů slibuje účinnější rozmístění feromonových pastí.
Zabrzdění vzniku nových hnízd v co nejdřívějším stadiu je mimořádně důležité, protože rozvinutá kolonie sršně asijské představuje vážnou hrozbu nejen pro místní biodiverzitu a opylovatele, ale i pro zdraví lidí a stabilitu celého ekosystému.
Závěr
V následujících letech může být rozhodující zaměřit se na synergické propojení terénních pozorování a laboratorních pokusů. Zvlášť slibný je výzkum chování královen v raných fázích sezóny, zvláště jak si navzájem konkurují, jak si označují potenciální zdroje potravy či jak reagují na přítomnost jiných královen. Tyto poznatky by odhalily doposud neznámé vzorce umožňující nejen zefektivnit monitoring, ale rovněž posunout vývoj feromonových pastí na novou úroveň směrem k vyšší selektivitě, účinnosti a praktickému využití v různých prostředích.
Literatura:
1. Cheng Y., Wen P., Tan K., Darrouzet E. 2022. Designing a sex pheromone blend for attracting the yellow-legged hornet (Vespa velutina), a pest in its native and invasive ranges worldwide. Entomologia Generalis. 42. 10.1127/entomologia/2022/1395.
2. Berville L. et al. 2023. Chemical profiles of venom glands in queens, foundresses, pre-wintering gynes, and workers in the hornet Vespa velutina nigrithorax. Comptes Rendus. Chimie, Chemical Ecology – Chemical Mediation in the Environment, Volume 26 (2023) no. S2, pp. 205–219. doi: 10.5802/crchim.228. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/chimie/articles/10.5802/crchim.228
