Proč je tak málo mořského hmyzu?

4. ledna 2013 | Rubrika: Co bychom měli vědět o vodě

mořské krytosemenné rostliny

Přestože tvoří hmyz rozsáhlou skupina živočichů s více než milionem popsaných druhů, existuje pouze pět hmyzích druhů, kteří žijí na otevřeném moři bez vazby na pevninu. Píše o tom populárně-vědecký server osel.cz.

Skutečný počet hmyzích druhů přitom v současné době neznáme. Odhady hovořící až o několika desítkách milionu hmyzích druhů už dnes neplatí, přesto jich pravděpodobně ještě pár set tisíc je. Hmyz najdeme téměř všude, často ve více než nepříjemném množství. Do pobřežních oblastí moří (mangrovníkové porosty apod.) proniklo na 1400 hmyzích druhů. Přesto existuje jedno prostředí, kam proniklo jen pět hmyzích druhů jednoho rodu. Tímto prostředím je volný oceán. Co ale zabránilo a brání hmyzu kolonizovat širé moře?

Jedno z možných vysvětlení podal nizozemský vědec J. Van der Hage v r. 1996. Zdůrazňuje spjatost hmyzu a krytosemenných rostlin. Podle této myšlenky tak hmyz v oceánech téměř schází kvůli tomu, že v oceánech běžně nežijí ani krytosemenné rostliny. Tato hypotéza je na první pohled poměrně lákavá – obecně vzato jsou hmyz (jakožto opylovači) a krytosemenné rostliny celkem těsně spjati koevolucí. Kvetoucí rostliny se v oceánech nešíří, protože opylování vodou je neefektivní. Bez těchto rostlin potom nemůže být v oceánech úspěšný ani hmyz. Při bližším zkoumání však narazíme na několik závažných nedostatků. Pohledem do historie zjistíme, že hmyz v dnešním slova smyslu se na Zemi objevil asi 200 milionů let před krytosemennými rostlinami. Nepřítomnost kvetoucích rostlin tehdy nezamezila kolonizaci pevniny, neměla by tedy zamezit ani kolonizaci oceánů. Kromě toho některé krytosemenné rostliny v mořích rostou– např. některé voďankovité (Hydrocharitaceae) a další „seagrasses“ (na ilustračním snímku), které se mimochodem „neefektivním“ vodním opylováním úspěšně množí.. Kdyby byly rostliny v tak těsné vazbě s hmyzem, některý hmyz by pravděpodobně následoval voďankovité i do moře. Tato hypotéza tedy s velkou pravděpodobností neplatí.

Dosud nepřišla řeč na to, které druhy hmyzu vlastně oceány osídlily. Jsou to semiakvatické ploštice bruslařky rodu Halobates. Žijí v celém světovém oceáně, především v oblasti rovníku, často ve vysokých hustotách. Jsou bezkřídlé, dokáží však vyskočit až 12 cm nad hladinu a uniknout tak útoku predátorů. Živí se drobnými korýši a rybkami, kteří se neopatrně přiblíží k hladině nebo se chytí do povrchové blanky vody. Plankton, tedy fyzikální plíce mnoha vodních druhů hmyzu, by díky vysokému tlaku také neměl fungovat, protože by se zbortila jeho výztuha – jemné hydrofobní chloupky. Podle této teorie je tedy hmyz v oceánech vzácný proto, že nedokáže čelit predačnímu tlaku ryb a dalších dravců. I v této hypotéze však existují povážlivé trhliny. Některým druhům je celkem jedno, že by jejich dýchací systém měl ve velkých hloubkách kolabovat. Pošvatka Capnia lacustra (nymfy i dospělci) žije v Lake Tahoe v hloubce 60 – 110 m (vylovena dokonce z 274 m) – dost na to, aby unikla slunečním paprskům. Podobně žije i pošvatka Baikaloperla v Bajkalu. Larvy některých pakomárů byly vyloveny ze stejného jezera z hlubin dokonce 1360 m! Navíc larva koretry (Chaoborus flavicans), hmyzu příbuzného komárům, úspěšně praktikuje strategii úniku vertikální migrací do až do hloubek 70 m v kamerunských jezerech. Vertikální migrace kromě toho není jediný způsob, jak uniknout z jídelníčku – mnoho hmyzu například vylučuje nechutné či jedovaté látky, a tento způsob by mohl jako obrana dobře sloužit i proti mořským dravcům.

Američtí biologové G. Vermeij a R. Dudley v r. 2000 předložili vysvětlení, které taky za hlavní problém považuje predátory. Poměrně časté invaze hmyzu do sladkých vod vysvětlují nižším úrovním predace ve sladkých vodách než v oceánech. Tento předpoklad je založen především na výzkumu schránek měkkýšů a korýšů – sladkovodní druhy jsou obvykle méně chráněni než jejich mořští příbuzní. Toto tvrzení je ovšem poněkud odvážné –dostatek důkazů o nižším počtu predátorů ve sladkých vodách neexistuje. Zdá se,že i tato hypotéza plave na vodě.

Britští biologové D. Ruxton a S. Humphries, přinesli nyní další hypotézu. Podle nich chybí na volném oceáně dostatek míst, která by umožňovala svlékání kutikuly hmyzích instarů, schnutí křídel, kladení vajíček apod. Uvádí příklad nalezené korkové zátky na volném moři, která nesla více než100 000 vajíček mořské bruslařky r. Halobates. Tento příklad dokládá extrémní nedostatek podobných plovoucích předmětů na hladině širého oceánu. Sladkovodní hmyz podle nich často využívá napolo ponořené předměty či rostliny, aby s jejich pomocí vylezl nad hladinu a svlékl se z kutikuly či nechal usušit křídla. Závěr jejich hypotézy tedy zní, že za nedostatek hmyzu na otevřených mořích může nedostatek plovoucích objektů, které by hmyzu umožnily využít jednu z hlavních evolučních výhod – schopnost letové disperze.

Tak či tak, někteří zástupci hmyzu dokáží vzdorovat velkým hloubkám, jiní žijí ve slané vodě, další zase pod vodou tráví celý život, někteří zvládli i vertikální migraci. Kdyby tyto druhy spojily své schopnosti, nic by jim nebránilo osídlit oceán – některým pelagiál, jiným dno širého moře. Proč se během dlouhé historie trvání evoluce hmyzu nenašel druh, který by měl všechny schopnosti potřebné ke kolonizaci oceánu?

Je samozřejmě možné, že nějaký takový druh existuje, jen jsme ho ještě nenašli. Další námitka může vycházet z toho, že hmyz jsou pravděpodobně jenom podivní korýši, extrémně uzpůsobení k pobytu na souši. A korýšů je v moři dostatek, takže vlastně žádná záhada – proč by hmyz lezl zpět. Mezi organismy však můžeme nalézt mnoho „návratů do prostředí svých předků“, a že se to nepovedlo nejpočetnější skupině živočichů, je zarážející. Na vysvětlení si tak pravděpodobně ještě budeme muset počkat.

Zdroj: www.osel.cz, redakčně kráceno

Primární zdroje: Functional Ecology, 12, 976–977, The Journal of Experimental Biology 201, 2461–2464 (1998)

 

Související rubriky: Co bychom měli vědět o vodě