Například v listech napadených housenkami produkují hořké látky, které hmyzu nechutnají. Zároveň uvolňují další chemické látky, aby varovaly i ostatní části rostliny. Tímto způsobem zároveň lákají i další zvířata - ptáky a dravý hmyz, kteří se také naučili rozumět chemickému jazyku stromů a přilétají k postiženým větvím, aby si pochutnali na listožravých škůdcích.
Stromy v lese začnou vydávat vůně, když je napadnou housenky a jiní býložravci. Tento chemický alarm používají k přilákání dravého hmyzu a ptáků, aby se zbavily svých škůdců. Dosud to prokazovaly pouze laboratorní nebo zahradní experimenty. Teď poprvé jev potvrdil česko-německý tým vědců pod vedením Martina Volfa z Biologického centra Akademie věd ČR v přirozeném prostředí – ve 40 metrů vysokých korunách stromů lužního lesa v německém Lipsku.
Chemické volání stromů o pomoc je tak účinné, že významně určuje složení hmyzího společenstva v korunovém patře lesa. Tyto znalosti by mohly v budoucnu posloužit při přirozené ochraně proti škůdcům v zemědělství a lesnictví.
Plastelínové housenky odhalily útočníky ve větvích mohutných dubů
Ekologický pokus probíhal v nížinném lese v Lipsku na ploše 1,65 hektaru během zhruba jednoho měsíce v období rašení listů. Vědci vybrali 8 statných dubů, do jejichž korun umístili umělé housenky z plastelíny. Vybrané části stromů zároveň ošetřili postřikem methyl jasmonátu, což je rostlinný hormon, který spouští obranu stromu. Následně sledovali celou kaskádu ekologických dějů – jak se změní chemické složení listů, jaké látky začnou stromy vypouštět do ovzduší, jací predátoři na tyto signály zareagují a na housenky zaútočí a konečně, jak se posléze promění množství a druhové složení hmyzu v korunách stromů. Útoky predátorů dokumentovali na umělých housenkách podle otisků zobáků nebo kusadel. V laboratoři pak nabídli ošetřené a neošetřené listy housenkám bekyně velkohlavé (Lymantria dispar), aby ověřili, zda housenkám skutečně nechutnají.
Vědci potvrdili, že predátoři, jako jsou ptáci, parazitické vosy, draví brouci či mravenci, navštěvovali experimentálně ošetřené větve častěji než neošetřené. Na dubech tak výrazně ubyl počet listožravých housenek. Nejčastějšími útočníky byl dravý hmyz. V laboratorních podmínkách se housenky bekyně vyhýbaly ošetřeným listům, což ukazuje, že stromy navíc produkovaly i látky, které odpuzují býložravý hmyz.
Stromy díky chemickým látkám určují složení hmyzu ve svých korunách
Studie ukázala, že chemická obrana stromů vyvolaná v reakci na poškození je jedním z významných mechanismů, které určují, jak bude vypadat druhové složení hmyzu v korunách stromů. Zároveň výsledky odhalují komplexnost a vzájemnou provázanost ekologických procesů mezi rostlinami a zvířaty. Studie je také vynikajícím příkladem úspěšného mezioborového výzkumu, protože spojuje velmi odlišné vědní oblasti od ekologie, entomologie, rostlinné fyziologie po analytickou chemii.
Na výzkumu se podíleli kromě českých vědců také výzkumníci z Německého centra pro integrativní výzkum biodiverzity iDiv (German Centre for Integrative Biodiversity Research), z Univerzity v Jeně a Univerzity v Lipsku. „Nová zjištění nám mohou pomoci najít alternativní, přirozené strategie pro ochranu proti škůdcům v zemědělství a lesnictví, a tím i snížit množství pesticidů," říká další z autorek studie Nicole van Dam, vedoucí výzkumné skupiny z institutu iDiv a Univerzity v Jeně.
