Hořké mimikry: Také křehcí motýli se umí bránit predátorům

Americký motýl danaus královský (Danaus gilippus, říká se mu také monarcha královský) se pyšní skořicově zbarvenými křídly s nápadně tmavým lemem a výraznými bílými skvrnami, takže jej jeho přirození nepřátelé jen těžko přehlédnou. Přesto je před jejich útoky v bezpečí. Podobně jako u jiných druhy danaů se totiž i housenky tohoto motýlího šviháka pasou na listech klejich (Asclepias) a pletiva těchto rostlin obsahují jedovaté kardenolidy schopné narušit činnost srdce obratlovců.

Stará hra na nebezpečné sousto

Housenky danaa jsou vůči kardenolidům odolné. Hromadí toxiny v těle a ty jim skýtají ochranu. Svou jedovatost demonstrují housenky nápadným černobílým pruhováním, kde každý černý pruh zdobí dvojice jasně žlutých skvrn. Kardenolidy se neztratí, ani když se housenka zakuklí. I dospělý motýl vyklubaný z kukly má stále v těle dost toxinů a dává to svému okolí najevo pestrými křídly. Mladí, nezkušení predátoři mohou z neznalosti na housenku nebo dospělce danaa královského zaútočit, ovšem kardenolidy jim uštědří lekci, která naivnímu predátorovi vryje do paměti jednoznačné memento: „Tohle se nežere!“

Motýl bělopásek Limenitis archippus žije na jihu Floridy vedle danaů královských a při letmém pohledu by si mohl nezasvěcený pozorovatel oba motýly snadno splést. A právě na to bělopásek spoléhá. Evoluce ho dovedla k mimikry – namaskovala ho jako nebezpečného danaa královského, i když bělopásek sám o sobě jedovatý není a pro každého hmyzožravce by představoval chutné sousto.

Splést si bělopáska Limenitis archippus (vlevo) a monarchu královského (vpravo) není nic těžkého. (foto: Wikimedia Commons, Benny Mazur, CC BY 2.0 + Queerbubbles, CC BY-SA 3.0)

Tahle evoluční hra na schovávanou byla popsána už dávno a v učebnicích figuruje jako ukázka tzv. batesovských mimikry, kdy neškodný druh napodobuje svým vzhledem druh nebezpečný. Mohlo by se zdát, že situace mezi danaem a bělopáskem je jasná a pro vědce představuje její další studium ztrátu času. Výzkumy entomoložky Katy Prudicové z University of Arizona ale ukázaly, že příběh dvou podobných motýlů nabízí zcela novou a velmi nečekanou zápletku.

Bělopásek na dávkách „aspirinu“

Katy Prudicová si povšimla, že bělopásek Limenitis archipus se vyskytuje i na severu Floridy, kam danaus královský svým areálem rozšíření nezasahuje. Znamená to, že tam bělopáskovy mimikry nefungují. Predátoři se tu nikdy „nespálí“ útokem na jedovatého motýla a měli by proto na nápadně zbarvených bělopáscích hodovat. Nechráněná populace bělopásků by proto měla teoreticky být na severu Floridy méně početná než na jihu tohoto poloostrova. Jenže důkladný výzkum úbytek bělopásků na severu neprokázal. Jako kdyby i tam motýly něco chránilo. Jenže co?

Vědci se pustili do práce a došli k zajímavému zjištění. V nepřítomnosti danaů se bělopásci chrání sami. Jejich housenky se pasou na listech vrby Salix caroliniana, která obsahuje aspirinu příbuzný salicin. Ten má nejen podobnou strukturu molekuly jako aspirin, ale také velmi podobně chutná – je odporně hořký. Salicin se z vrbových listů dostává do organismu housenky i dospělého motýla a dodává jim hořkou chuť. O tom se na vlastní jazyk přesvědčí každý predátor, který se pokusí bělopáska slupnout.

Konzumentům bělopáska Limenitis archipus pochopitelně nehrozí otrava se zástavou srdce jako v případě, že si pochutnají na danaovi královském. Motýli i housenky na severu Floridy „pouze“ zhořkli, ale to zjevně taky zabírá. I bez ochrany jedovatých danaů se tam bělopáskům vede dobře.

Test v kusadlech hmyzího zabijáka

Vědci se ale nespoléhali jen na analýzy těl housenek a motýlů. Pochytali bělopásky z jihu i severu Floridy a testovali jejich chuť tak, že motýly předhazovali v zajetí chovaným kudlankám čínským (Tenodera sinensis). Z reakce těchto vyhlášených hmyzích zabijáků pak odvozovali, jak chutnou kořist bělopásci představují. Motýli z jihu Floridy kudlankám chutnali a ty je žraly bez nejmenšího zaváhání. Pokud však kudlanky dostaly bělopásky ze severu Floridy, začaly je poměrně brzy jako potravu odmítat. Hořká zkušenost se jim jen tak z hlavy nevykouřila a udržely ji v paměti překvapivě dlouho.

Vědci dokonce vypozorovali závislost síly odmítavé reakce kudlanek na množství salicinu, jaké organismus bělopáska obsahoval. Když se pak podívali do přírody, ukázalo se, že čím víc salicinu a dalších hořkých látek pocházejících z vrby motýli nasbírali, tím hojnější v dané lokalitě byli, protože je silnější hořká příchuť lépe chránila.

Prudicová a její kolegové jsou přesvědčeni, že hromadění salicinu představuje prvotní strategii, kterou dřív uplatňovali všichni bělopásci. Tam, kde se tito motýli dostali do kontaktu s danaem královským, se ale uplatnily batesovské mimikry a skladování hořké látky v těle se ukázalo jako zbytečné. Housenky se proto naučily hořkou látku z těla vylučovat.

Kdo hraje férově a kdo fixluje

Výsledky výzkumu publikované ve vědeckém časopise Communications Biology donutily vědce přehodnotit dosavadní náhled na mimikry. Vedle batesovských mimikry, kde se neškodný druh „převléká“ za druh nebezpečný, znají přírodovědci i tzv. müllerovské mimikry. Při nich evolucí získává velmi podobný vzhled hned několik nebezpečných druhů. Všechny se pak těší z výhod, které s sebou nese nepříjemná zkušenost predátorů ze střetu s kterýmkoli druhem. Takto se velmi podobným zbarvením křídel navzájem kryjí babočkovití motýli rodu Heliconius, kteří se krmí pylem bohatým na některé aminokyseliny a z nich pak vyrábějí toxické kyanidové sloučeniny.

Zjednodušeně může říci, že při batesovských mimikry jeden živočišný druh blufuje, zatímco při müllerovských mimikry hrají všichni poctivě a nikdo si na nic nehraje. Vědci byli přesvědčeni, že zvířata hrají buď jen poctivě müllerovskými mimikry, nebo jedno z nich podvádí batesovskými mimikry. Situace, kdy bělopásek Limenitis archipus někdy podvádí a jindy hraje férově, ale naznačuje, že batesovské a müllerovské mimikry představují krajní varianty, mezi nimiž může existovat široká škála kombinovaných strategií.