S Janem Frouzem o mravenčích superkoloniích

Jan Frouz

vystudoval obor zemědělství na České zemědělské universitě (Praha 1990 - Ing.) a systematickou biologii na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze (Praha 1992 - Mgr.). V roce 2007 se stal docentem ekologie na Biologické fakultě Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích.

Je ředitelem

Ústavu pro životní prostředí

na Přírodovědecké fakultě UK a vědecké práci se věnuje také na

Ústavu půdní biologie

Biologického centra AV ČR, kde je i členem rady instituce.

Zabývá se půdní ekologií, úlohou půdní makrofauny při tvorbě půdy a transformaci organické hmoty v půdě, rolí půdních organismů v tvorbě půd a koloběhu živin, obnovou půd a obnovou těžce poškozených ekosystémů, obnovou výsypek, interakcí půdních bezobratlých a mikroorganismů, sukcesí půdních organismů na disturbovaných plochách, ekologií mravenců a půdních dvoukřídlých, ekologií a populační biologií terestrických a vodních pakomárů a metapopulacemi (více -

zde

).

Dnes je známo nejméně pět mravenčích druhů, které vytvářejí superkolonie, a ve všech případech jde o druhy zavlečené. Jaké škody dokážou mravenčí invaze způsobit, se ukazuje na jihu Spojených států. Tamní obyvatele už roky trápí superkolonie ohnivého mravence Solenopsis invicta, zavlečeného z Jižní Ameriky. Na rozdíl od mravence argentinského má zadeček opatřený žihadlem a jeho bodnutí způsobuje bolavé puchýře, které svědí a pálí několik dní a u alergiků dokonce může být příčinou úmrtí – v USA se eviduje už 80 takových případů (poslední údaje jsou z roku 2006). V pěti případech ohniví mravenci dokonce k smrti ubodali pacienty léčeben upoutané na lůžko nebo na kolečkové křeslo.
V Texasu také pravidelně ničí izolaci elektrického vedení, kterou úplně rozkoušou, a způsobí tak výpadky proudu i internetu. Jednou kvůli nim například zkolabovala dopravní signalizace letiště v Houstonu. Celkové škody a náklady na boj s tímto mravencem Spojené státy stojí 890 milionů dolarů ročně.
Největší problémy však nastanou, když invazní druhy doputují na ostrovy, kde žije spousta endemických druhů živočichů a rostlin – tedy druhů, které se nikde jinde na světě nevyskytují. Superkolonie žlutého mravence Anoplolepis gracilipes tak po proniknutí na Vánoční ostrov poblíž Austrálie zcela vytlačily dominantního kraba červeného, který byl do té doby symbolem ostrova a hlavním lákadlem pro turisty (jeho původní stav se podařilo obnovit až pomocí chemických postřiků proti nájezdníkům). Není divu, že se Australané bojí, co se stane, až se u nich objeví i mravenec argentinský. (Z článku v Respektu 19/2010.)

On-line rozhovor jehodinový,je tedy časově ohraničen, proto výběr dotazů a také rozsah odpovědí je na dotazované osobnosti. Rozhovory podléhají pravidlům diskusního fóra uvedeným v obchodních podmínkách. Vámi vložené dotazy se zobrazí s časovým zpožděním, po aktualizaci seznamu dotazů administrátorem.)

:49Mirek SlámaJak moc jsou mravenci putující sem z Argentiny schopní přizpůsobit se životu ve městě? Mohou zakládat superkolonie i pod ním? Může to ohrozit všudypřítomné potkany?10:32Jan FrouzUrčitě si dokážu představit že by se argentinští mravenci mohli vyskytovat v městském prostředí, ne snad přímo hluboko pod základy domů, ale obecně ve městě určitě ano. Městské ekosystémy, podobně jako jiné ekosystémy narušené lidskou činností, jsou dokonce často velmi příhodné pro šíření invazních druhů.
Co se týče potkanů, asi spíše ne. Jsou sice studie popisující vliv některých druhů invazních mravenců na společenstva drobných obratlovců, ale potkani jsou docela odolná a přizpůsobivá cháska.:00Václav KurážÚvodem bych chtěl zdůraznit, že nemám nic proti „černým mravencům“, nicméně v bytě bych s nimi nemusel žít. Každý rok na jaře se u nás mravenci objeví a putují - většinou v kuchyni, ale i v obývacím pokoji po svých trasách. Nechci požívat v kuchyni chemické prostředky, jaká je jiná možnost, aby se mravenci vrátili do přírody a neznepříjemňovali nám život?10:52Jan FrouzOsobně mám tyhle mravenečky doma taky, jsou to naši běžní mravenci rodu Lasius, kteří bydlí v blízkosti domu, a když se na jaře probudí vyrazí hledat něco k jídlu a obvykle skočí v kuchyni protože je tam tepleji a víc věcí k snědku než v okolní předjarní přírodě. Jejich invaze zpravidla končí s prvním výraznějším jarním oteplením. Boj s takovými návštěvníky je obtížný, protože, i když byste odstranil všechna hnízda ve spárách okolo domu do roka tam přibudou nová.:09F. F.Víte už (tedy vědci), co vedlo k tomu, že královny argentinského mravence přestaly po přesídlení do Španělska vylétávat při rojení z hnízda? Je pro to nějaké vysvětlení? Rozhodne se jedna a druhé ji následují, nebo jak k takové změně dojde? Je to proces evoluce?11:44Jan FrouzNenašel jsem jak mnoho královen skutečně létá v Argentině. Ale významným důvodem pro let královen je rozšiřování kolonií. Oplodněná samička odletí někam dál a tam si založí vlastní hnízdo, to má smysl, jestliže je moje kolonie obklopena teritorii nepřátelských, konkurujících sousedů, protože to umožňuje založit hnízdo na místě, které ještě nikdo neobsadil. Zakládání hnízd královnou je ale spojené s velkými ztrátami. Jen málokterá královna uspěje. Proto nečeká-li na mě hned za dveřmi nepřátelsky naladěný soused, je lepší zakládat kolonie tvorbou oddělků, kdy skupinka královen doprovázená dělnicemi poodejde o kousek dál a založí vlastní hnízdo. V Evropě, narozdíl od původní vlasti, je si většina hnízd příbuzná, sousedi na vás tedy neútočí a proto je lepší tvořit oddělky.:55MagdaV článku se píše, že mravenci faraoni mechanicky přenáší až 60 druhů mikrobů, jak je to s argentinskými - kterými závažnými nemocemi mohou být postiženi oni sami a které mikrobi nosí sebou? Mohou přenášen třeba boreliózu či snad dokonce ebolu? Bylo by to třeba i jen teoreticky možné?10:33Jan FrouzPřenos mikrobů faraony je čistě mechanický, tedy přenos kousků nakažené tkáně z rány třeba jednoho nemocného na druhého, podobně jako kdyby byl použit stejný chirurgický nástroj u více pacientů. Je možný v zásadě jen na krátkou vzdálenost. Typicky v nemocnici tak kde je mravenci mohou zalézat pod obvazy a okusovat otevřené rány. V žádném případě nejsou rezervoárem nemocí. U faraonů je nebo spíše byl ovšem i tento mechanický přenos nemocí potenciálně velký problém díky tomu že nemocnice byli častým místem jejich výskytu. U argentinských mravenců vzhledem k jejich ekologii je podobný podíl na přenosu nemocí velmi nepravděpodobný:47Marek LoubNa internetu jsem viděl nabídku akvárií naplněných zvláštním gelem, do kterých prý vhodíte mravence a pak již jen pozorujete, jak si hloubí chodby - je to opravdu reálné? Co pak nutí mravence hloubit chodby, když nejsou ve spojení s hnízdem? Jak dlouho takto přežijí? Je to pro ně stresující - v podstatě týrání?10:32Jan FrouzSamozřejmě mravenec čerpá řadu podnětů pro své chování z interakce s jinými mravenci a tak je pro něj interakce s ostatními členy hnízda nezbytná, na druhou stranu, již malá skupinka 10–20 dělnic může vykonávat široké spektrum funkcí včetně hloubení chodeb, více méně normálním způsobem.:32Kryštof RybákMy mravence vnímáme, oni nás ne. Myslíte, že nás vnímají pouze jenom jako možnou potravu? Co říkáte na názor uvedených vědců Wilsona a Hölldoblera, že superkolonie jsou jakýmsi superorganismem s kolektivním vědomím? Sanžíte se s nimi navázat „dialog“ nebo podobnou formu komunikace?10:34Jan FrouzOsobně bych neřekl, že kolonie má nějakou formu kolektivního vědomí ve smyslu uvědomění si jak ji chápeme mi. Nicméně kolonie má schopnost vzájemnými interakcemi a spoluprací jedinců řešit problémy, které by jeden jedinec nebyl schopen vyřešit:00Lenka JiráňováPodílel se tedy člověk svou činností nějak významně na narušení rovnováhy mravenčí populace, nebo ne? Měl by podle vás invazi zastavit (což se nejspíš stejně asi bude snažit ovlivnit) nebo naopak vyčkávat jak se s tím příroda vypořádá?
Žijí na našem území chráněné druhy mravenců?10:35Jan FrouzMožná od konce: Na našem území žije řada vzácných a zajímavých druhů mravenců. Chráněni zákonem jsou u nás všechny druhy tzv. lesních mravenců rodu Formica.
Co se týče narušení rovnováhy mravenčí populace, těch je hned několik, o snadnějším šíření v poškozených ekosystémech jsem již mluvil v jiných odpovědích, co paradoxně přispívá k rychlému šíření argentinských mravenců, ale i některých dalších invazních druhů, je ztráta genetické variability. V původní vlasti lze v těsném sousedství najít řadu malých nepříbuzných kolonií, které mezi sebou urputně bojují. Má se za to, že právě snížení genetické variability, dané introdukcí jen několika málo kolonií, které se staly základem invazní populace, vedlo k odbourání vnitrodruhové agrese a to umožnilo kolonizační úspěch argentinských mravenců.:00František N.Čím vás pane Frouzi mravenci nejvíce fascinují?
Myslíte, že by byli schopni přežít i dobu ledovou? Nebo jadernou válku? Jsou skutečně hrozbou lidem? Kam až může pokračovat jejich evoluce? Bude jednou Země patřit obřímu hmyzu?10:40Jan FrouzČím mě mravenci fascinují? Asi tím, že vytvářejí velmi dokonalá společenství bez náznaků byrokracie a správního aparátu.
Dobu ledovou přežili již mnohokrát a patří k prvním organismům které znovu osidlovali polygony po testování jaderných zbraní.
Hmyz patrně nikdy nedosáhne obřích rozměrů, souvisí to ze způsobem dýchání. Hmyz má povrch těla uzavřen v krunýři, podobně jako třeba raci a kraby, narozdíl od nich však je vrchní vrstva tohoto krunýře nepropustná pro vodu a jen omezeně propustná pro plyny. To umožnilo hmyzu úspěšně kolonizovat souš, protože to brání ztrátě vody, ale znemožňuje to dýchání žábrami nebo jinak přes povrch těla, proto má hmyz tělo protkané sítí trubiček, tracheí, které přinášejí vzduch dovnitř těla. Šíření vzduchu z tracheí probíhá difuzí a ta je omezená a tím je omezená i velikost hmyzu, největší hmyz v historii byli karbonské a permské vážky s křídly v rozpěti okolo 70 cm a  to je patrně blízké maximální velikosti jakou může hmyz dosáhnout.
Svět hmyzu už patří, i když ne obřímu, a nic na tom nezmění fakt, že jsme si toho možná nevšimli. Přesto však si nemyslím, že by představovali hrozbu lidem.:00Tomáš FořtVyvíjí se nebo je vám známa nějaká informace o případném insekticidu vyvíjeném ve světových laboratořích, který by mohl případně účinně omezit populace „nepůvodních“ mravenců? Existuje i alternativa povahy biologické obrany například v podobě nižších organismů, které mravencům nesvědčí??10:41Jan FrouzFysiologie původních a nepůvodních druhů je do té míry podobná, že by bylo jen velmi obtížné si představit vývoj chemické látky působící selektivně jen na invazní druh nebo dokonce druhy. Většinou lze určité selektivity docílit aplikací například podáním účinné látky v návnadách, které určitý druh preferuje, umístěných na místech, které preferuje. Podobně jako u invazních mravenců tak i u rostlin je tu však ještě jeden často podceňovaný způsob jak omezit jejich šíření a sice udržovat naši krajinu v co nepřírodnějším stavu, invazní druhy se totiž zpravidla šíří lépe v ekosystémech, které jsou nějakým způsobem narušeny.:46Libor PeštíkKdyž se tak koukám na předchozí dotazy, mám pocit, že se to nějak divně obrátilo a všichnni by jen hubili a v mravencích vidí jen hrozbu. Dřív byl mravenec vnímán jako pomocník a užitečný tvor… Jak to vnímáte vy pane Frouzi? Proč ta změna?10:42Jan FrouzPojem užitečnosti nebo škodlivosti je poměrně ošemetná věc. Před lety jsme zjistili, že lesní mravenci hromadí v bezprostředním okolí svých hnízd značné množství živin. Budou teda patrně užiteční. Tyto živiny do značné míry pocházejí z potravy hmyzu a medovice, přinášené do mraveniště. Medovice pochází z výměšků mšic žijících vysoko v korunách stromů. Podívali jsme se co na to stromy, ukázalo se, že stromy rostoucí těsně u mraveniště rostou rychleji než stromy v střední vzdálenosti 10–50m od mraveniště. Nicméně stromy rostoucí mimo dosah mravenců rostou ještě rychleji, je tomu tak nejspíše proto, že mšice, které mravenci v blízkosti svých hnízd rozšiřují vysávají tyto stromy v okolí daleko více než tam kde mravenci nejsou. To tedy ti mravenci moc užitečně nevypadají, řeklo by se. Nicméně můžeme si představit, že mravenci mohou stromy chránit proti kalamitám některých druhů hmyzu a ta trocha medovice strom nezabije a je docela snesitelný poplatek za dlouhodobou ochranu před něčím co by zabít mohlo. Navíc životním cílem stromu není produkovat dřevo, ale další stromy. Lze říct, že o tom co je užitečné nebo škodlivé rozhoduje spíš to jak přírodu užíváme než to jaká je.:00Miroslav AmbrožZaniká, umírá, při smrti královny celé hnízdo, nebo je královna nahrazena jinou? Jak funguje půjčování si dělníků mezi jednotlivými hnízdy? Po splnění určitých úkolů se opět vracejí do mateřského hnízda? Kdo rozhodne o jejich zapůjčení?10:43Jan FrouzV zásadě existují dva druhy mravenčích společenství. Jedny mají jen jednu královnu a tam smrt královny znamená zánik hnízda, nicméně královny takových druhů mohou žít poměrně dlouho, okolo 20ti let. Druhý typ společenství má královen více, tam pak může být uhynulá královna snadno nahrazena jinou a kolonie tak mohou existovat delší dobu. U tohoto druhého typu se mohou hnízda rozšiřovat tvorbou oddělků. Skupina královen v doprovodu určité skupiny dělnic se odstěhuje o kus dál a založí nové hnízdo. Tato dvě (či více hnízd) pak mohou zůstat v kontaktu spojena cestami. Mravenci z odděleného hnízda mohou při určitých činnostech spolupracovat s mravenci od sousedů. Nehovořil bych přitom snad o zapůjčování mravenců, a nedá se říci, že by ho někdo řídil. Možná bych si vypomohl drobným příměrem abych osvětlil jak se mravenec rozhoduje jakou činností se bude zabývat. Jedete autem a uvidíte, že někdo stojí na kraji cesty. Máte li čas přibrzdíte, abyste se podíval zda nepotřebuje pomoct. Uvidíte li někoho se zdviženou kapotou, vaše tendence zastavit bude asi větší a uvidíte li člověka v nouzi zastavíte prakticky určitě. Jinak řečeno, vaše tendence změnit původní plán se bude měnit podle akutnosti situace. Mravenci mají tendenci vykonávat určité činnosti, tato tendence se mění věkem, ale i podle vnějších stimulů jak bylo popsáno výše.:03Martina W.Jak vnímají mravenci zvuk? Je pro ně některý velmi nepříjemný a naopak je zvuk, který by je lákal?11:01Jan FrouzMravenci produkují řadu zvuků stridulací (můžete si je poslechnout třeba na http://home.olemiss.edu/~hickling/), slouží patrně k vzájemné komunikaci, a u některých druhů (například u tropického druhu Paraponera clavata) patrně slouží zvuk i k zastrašení útočníka.:42Dan šamanUpřednostňují masožraví mravenci některé druhy své kořisti právě podle „chuti“ jejího masa? Zřeknout se masa nakaženého nějakou chorobou?
Je znám mravenčí kanibalismus ve vlastních řadách/hnízdě? Za jakých podmínek k němu mravenci přikročí?11:09Jan FrouzMravenci mají určité chuťové preference, a preferují určitý typ potravy, tím se ostatně zabývá armáda badatelů vyrábějící různé návnady na hubení mravenců. Zajímavé je že tu hraje roli i určitá módnost, krmíte li mravence v laboratoři delší dobu jedním druhem potravy, často se pak lačně vrhnou po nějaké novince, i když by ji normálně „až tak moc nemuseli“. Není mi známo že by třebaže by nějak rozlišovali zda je jejich kořist něčím napadena.
Řada druhů mravenců se živí jinými mravenci, to platí zejména o stěhovaných mravencích nového světa, který vylupují kolonie ostatních druhů.
Co se týče kanibalismu ve vlastním hnízdě je to složitější, u některých druhů, mohou dělnice snášet potravní vejce, která pak mohou být konzumována slouží tak jako jakýsi zdroj potravy.:03Martin DanešKdyž je řeč o ekologie ve spojitosti s mravenci (jsem naprostý laik ve znalosti mravenčího života) - praktikují mravenci něco jako třídění odpadu?11:18Jan FrouzCo se týče odpadu, mravenci buď odpad vynášejí z hnízda nebo ho zazdívají do zvláštních komor uvnitř hnízda, tam přitom odnášejí vše nepotřebné včetně mrtvých mravenců vlastní kolonie, nezdá se že by odpar nějak třídili. Přitom ale jsou značné rozdíly v nakládání s odpadky podle toho jak mravenci hnízdí, druhy hnízdící v zemi často používají výše popsané komory. V tropech existují druhy, které si staví hnízda uvnitř živých rostlin (jedná se o vzájemně výhodné soužití, kdy rostlina poskytuje mravencům prostor a mravenci rostlině ochranu), tyto duhy vynášejí všechen z hnízda úzkostlivě všechen odpad aby zabránili případnému šíření houbových chorob v hostitelské rostlině.:17Iveta Hokeš-HokešováJaké látky a potravu potřebují Ohnivý mravenci k výrobě svého jedu? Mohou o něj při přesunu do jiných oblastí přijít?
Mají mravenci nějakého svého „lékaře“?11:51Jan FrouzOhniví mravenci se rozšířili do řady oblastí mimo svůj původní areál a pokud vím všude jsou schopni produkovat jed. Zajímavé ale je, že některé jedovaté druhy tropických žab získávají jed pojídáním mravenců, chybí li tito v jejich potravě chybí i jed.:36Jana C.Jsou stejně jako lidé pro mravence mravenci pro člověka poživatelní? Byl by člověk jejich konzumací schopen přežít delší dobu bez konzumace jiných zdrojů živin?11:55Jan FrouzNo to je zajímavá otázka, Mravenci jsou určitě poživatelní, některé druhy zejména takzvaní honey pot ants (např rodu Myrmecocystus), jejihž děnice zavěšené na stropě podzemních chodbiček v sobě obsahují kapku medovité tekutiny, jsou vyhledávanou lahůdkou.
Hmyz je obecně častým zdrojem potravy zejména v rozvojovém světě a pokud vím poměrně kvalitním, problémek ale může být nalovit ho dostatek, proto je většinou používán spíše jako příležitostný doplněk ale například při rojení pakomárů, nebo termitů mohou tito představovat významnou složku potravy lidí.
Na druhou stranu řada druhů je vybavena žihadlem a to může jejich konzumaci výrazně znepříjemnit.