Môžu sa neskoro pučiace stromy v lesoch mierneho pásma vyhnúť útoku húseníc?

05. júl. 2018 • Prírodné vedy

Môžu sa neskoro pučiace stromy v lesoch mierneho pásma vyhnúť útoku húseníc?

Fenologická synchrónnosť medzi liahnutím listožravých lariev a pučaním ich hostiteľských rastlín je jedným z kľúčových faktorov ovplyvňujúcich životaschopnosť populácií mnohých druhov herbivorného hmyzu. Tento fenomén bol objavený u viacerých druhov motýľov (viacerí zahraniční autori). Vplyvom globálneho otepľovania dochádza v poslednom čase k narušeniu tejto synchrónnosti a vedci z mnohých krajín sa snažia odhaliť dopad klimatických zmien na tieto interakcie medzi druhmi. Bolo zistené, že fenologická asynchrónnosť medzi listožravým hmyzom a jeho hostiteľskými rastlinami môže modifikovať vzorce defoliácie v lesoch mierneho pásma. 

Pri narušení synchrónnosti medzi listožravými húsenicami a pučaním ich hostiteľských rastlín môže dôjsť k dvom situáciám: 1) Húsenice sa vyliahnu neskôr, keď sú listy rozvinuté a staršie – je všeobecne známe, že listy časom strácajú svoju kvalitu a to má negatívny vplyv na húsenice, ktoré sa nimi živia a 2) Húsenice sa vyliahnu skôr než sa listové púčiky začnú otvárať. V obidvoch prípadoch sa húsenice môžu premiestniť na inú hostiteľskú rastlinu s vhodnejšou potravou, pričom môžu využiť prúdenie vzduchu a „preletieť“ zo stromu na strom zavesené na hodvábnom vlákne (tzv. balooning) alebo sa na ňom spúšťajú z konára na konár či preliezajú zo stromu na strom. Nie vždy však húsenica nájde strom s vhodnou potravou.

Pozornosť sa doteraz sústredila najmä na výskum hojných a ekonomicky významných druhov, akými sú napríklad piadivka jesenná, obaľovač zelený či mníška veľkohlavá. O ďalších druhoch ani celých spoločenstvách húseníc žijúcich na stromoch tak nemáme dostatočné, resp. žiadne informácie.

Spolu s dubom letným (Q. robur L.) a dubom zimným (Q. petraea (Matt.) Liebel.) patrí medzi najvýznamnejšie duby aj dub cerový (Quercus cerris L.). V regióne strednej Európy tento dub pučí najneskôr zo všetkých dubov, jeho pučanie je posunuté približne o dva týždne a je tak vhodnou drevinou na skúmanie vplyvu pučania na jarné spoločenstvá húseníc. Na druhej strane, dub plstnatý (Q. pubescens Willd.) poslúžil pri výskume ako zástupca skoro pučiacich drevín.

Modelové spoločenstvo húseníc, na ktorom sme študovali vplyv pučania hostiteľských stromov, predstavoval tzv. komplex „brumata-viridana“. Tvoria ho druhy, ktorých húsenice sa liahnu v čase otvárania púčikov a svoje meno dostal podľa dvoch najvýznamnejších druhov, ktoré sa v rámci neho vyskytujú, a to piadivka jesenná (Operophtera brumata L.) a obaľovač zelený (Tortrix viridana L.).

Skoro pučiaci dub plstnatý s plne rozvinutými listami a neskoro pučiaci dub cerový s mladými rozvíjajúcimi sa listami. Autor fotografie je RNDr. Ján Kulfan, CSc.

Výskum sa uskutočnil v riedkom xerotermnom dubovom lese v Krupinskej planine (obec Plášťovce) začiatkom mája v rokoch 2015 a 2016. Výskum sa uskutočnil v riedkom xerotermnom dubovom lese v Krupinskej planine (obec Plášťovce) začiatkom mája v rokoch 2015 a 2016. „Húsenice sme získali metódou sklepávania (Basset et al. 1997) z dubov cerových a dubov plstnatých.“

„Celkovo sme zozbierali viac než 10-tisíc húseníc z 53 druhov, pričom húsenice z duba cerového predstavovali len štvrtinu z celkového množstva získaných jedincov. Na dube cerovom sme zaznamenali menej druhov (40) než na dube plstnatom (47), pričom 35 druhov bolo spoločných pre obidva duby (2/3 z celkového počtu zaznamenaných druhov).“ Chao index však pre obidva druhy dubov v prípade dospelých stromov odhaduje približne rovnaký počet druhov. Spoločenstvá húseníc na duboch cerových a duboch plstnatých sa preukazne líšili v druhovom zložení. Abundancie všetkých dominantných druhov (A. leucophaearia, O. brumata, T. viridana) boli niekoľkonásobne nižšie na duboch cerových. Keď teda zoberieme do úvahy nízke počty húseníc z komplexu „brumata-viridana“ na neskoro pučiacom dube cerovom, môžeme konštatovať, že neskoré otváranie sa púčikov patrí medzi dôležité obranné mechanizmy rastlín proti útokom herbivorov (cf. Wesołowski & Rowiński 2008).

Najpočetnejším druhom celkovo na obidvoch druhoch duba, mladých aj dospelých stromoch, bola piadivka osiková (A. leucophaearia). Húsenice najhojnejších druhov (piadivka osiková A. leucophaearia, piadivka zimná E. defoliaria, obaľovač zelený T. viridana a piadivka jesenná O. brumata) preferovali duby plstnaté. Stužkavec žltý (C. nymphagoga), ktorý je hojný v dubových lesoch mediteránnej a submediteránnej oblasti ako jediný preferoval dospelé duby cerové. Dôvodom preferencie duba s neskorým pučaním je pravdepodobne životný cyklus tohto motýľa, ktorý v podmienkach strednej Európy môže byť oneskorený, a tak mu viac vyhovuje dub cerový.

Výsledky tejto práce sa môžu uplatniť v lesníctve a ovocinárstve pri výbere a pestovaní odrôd drevín s neskorým pučaním, ktoré by boli menej napádané húsenicami z komplexu „brumata-viridana“. Pri tvorbe zmiešaných lesných porastov, prípadne pri výsadbe skupín drevín v parkoch je potrebné myslieť na to, že fenologicky heterogénny porast je odolnejší voči škodcom než homogénny porast.

 

Citovaná literatúra:

Basset Y., Springate N.D., Aberlenc H.P., Delvare G. (1997): A review of methods for sampling arthropods in tree canopies. In: Stork N.E., Adis J., Didham R.K. (eds): Canopy Arthropods. London, Chapman & Hall: 27–52.

Wesołowski T., Rowiński P. (2008): Late leaf development in pedunculate oak (Quercus robur): An antiherbivore defence? Scandinavian Journal of Forest Research, 23: 386–394.

Kolektív autorov: Ján Kulfan, Lenka Sarvašová, Michal Parák, Marek Dzurenko, Peter Zach

Redakčne upravila: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Autor fotografií: RNDr. Ján Kulfan, CSc.

Uverejnila: VČ

Hore
Atmosféra počas TVT 2017
Extrapolácie 2018
Publikácie Veda v CENTRE
Agrofilm 2018
Aurelium - centrum vedy
CVTI SR 80. výročie
QUARK
Prechod VK na VND - jeseň
Noc výskumníkov 2018
festival|LingvaFest 2018
kúpa časopisov jún 2016
TVT 2017 články
TAG Ženy vo vede
TAG Spektrum vedy
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
TAG Mládež
TAG QUARK
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Epigenetika sa venuje štúdiu mechanizmov zodpovedných za reguláciu expresie (prejavu) génov.
Zistite viac