Dospělec mandelinky bramborové po nakladení vajíček na spodní stranu listu Kredit: Entomologický ústav Akademie věd České republiky, Adámozphoto Wikimedia Commons.

Černo-oranžový pruhovaný brouk živící se bramborovou natí, mandelinka bramborová (Leptinotarsa decemlineata), se v mysli pamětníků spojuje s pojmem „imperialistický brouk“ kvůli demagogii obviňující západní imperialisty z jeho rozšíření v padesátých a počátkem šedesátých let nejen na území tehdejší Československé republiky. Měli ho tajně roznášet osobně či rozsévali z letadel. Něco na způsob ne tak dávných koronavirových leteckých zásilek DHL nad Brnem, jenom v celoplošném rozsahu. Protože kdysi produkce brambor i u nás byla významná (navzdory zvyšujícím se hektarovým výnosům byla v roce 1964 sklizeň asi 10 x vyšší než v roce 2018), mandelinka, která si nacházela dost potravy, si nemohla stěžovat, vesele se množila a šířila směrem na východ. Apoliticky, podle přírodních zákonitostí.

Osevní plocha a sklizeň brambor do roku 2013. Zdroj: Český statistický úřad.

Dnešním žákům a studentům by připadlo absurdní, kdyby je v rámci povinných brigád vyhnali do bramborových polí sbírat nebezpečné brouky (což by ze zdravotního hlediska mnohým asi i prospělo). Jiné, sice také původně politicky podbarvené označení „americký brouk“ realitě odpovídá. Mandelinka vskutku pochází ze zámoří a její anglický název zní Colorado potato beetle, tedy Coloradský bramborový chrobák. Genetické srovnávačky s příbuznými druhy určily za její domov severoamerické Velké pláně, kde se původně živila na lilku druhu Solanum rostratum (zdroj). Brambory, které jsou také druhem lilku (Solanum tuberosum), přitom pocházejí z Jižní Ameriky, z oblasti jižního Peru a severozápadní Bolívie.

Brambory postupně dobyly svět. Úspěšně. V Evropě je běžně pěstujeme přibližně 300 let, přesto z celosvětového hlediska jich nyní výrazně nejvíce sklidí Čína. Za oblíbenou potravou se směrem na východ šířil i škůdce. Před Čínou asi podlehl respektu, protože první mandelinku objevili až v roce 1993 v Ujgurské autonomní oblasti Sin-ťiang a rozšíření za Čínskou zeď do severovýchodní Číny zaregistrovali až o 20 let později, tedy vlastně ne tak dávno – v r. 2013 (zdroj).

Vyhláška o boji proti „americkému brouku“ z roku 1952 Zdroj: Wikipedia, volné dílo.

My ale brambory z velké části dovážíme, i na mandelinku jsme v podstatě vyzráli. Přesto zejména velkým americkým producentům této důležité základní potravinové plodiny „domácí“ pruhovaný brouk stále způsobuje na čele vrásky. I když v přírodě má několik výkonných predátorů, mezi nimiž se činí například střevlík druhu Lebia grandis, ale i sympatická slunéčka nepohrdnou vajíčky škůdce, pro velkoplošnou ochranu brambor jsou kapkami v moři. Jestli opomeneme ekologicky sice přijatelný, ale pro velkopěstitele absurdně neefektivní mechanický sběr, kontroverznějším, ale účinnějším řešením jsou pesticidy. Jenže i to má háček. Americká mandelinka si v dlouhých bojích o přežití na chemicky ošetřovaných rostlinách vytvořila odolnost vůči celé plejádě více než padesáti různých insekticidů. Stal se z ní rezistentní „super škůdce“.

Vedoucí studie, entomolog Sean Schoville, Katedra entomologie Kredit: University of Wisconsin-Madison.

Počátkem února tým vedený Seanem Schovillem, profesor entomologie na Wisconsinské univerzitě v Madisonu zveřejnil v časopisu Molecular Biology and Evolution výsledky genetického výzkumu mandelinky bramborové. Genetický profil brouka vědci osekvenovali již v roce 2018 a od té doby porovnali genomy několika desítek jedinců z různých koutů Spojených států. Jednak jim to umožnilo rekonstruovat evoluční historii jednotlivých lokálních populací, ale – a to je pro strategii boje proti tomuto škůdci důležité – odhalili evoluční mechanismy, které mandelince poskytují možnost si rychle vytvořit rezistenci i vůči novým chemikáliím. Úspěšná a překvapivě pružná obranyschopnost vychází z rozmanitosti broučího genofondu. Již původní mateřské populace měly genetické zdroje potřebné k překonání jedovatosti insekticidů, proto se z nich mohly tak rychle vyvinout různé regionální rezistentní skupiny.

Ne, že by využití a selekce již dostupných genetických zdrojů nepřipouštělo i „klasické“ náhodné mutace, které zvyšují šanci po chemické spršce přežít. Je to ale proces nejistý a pomalý. Spíše jako bonus k efektivnějšímu řešení, které mandelince umožňuje spoléhat na proces označovaný biology jako opakovaná (rekurentní) evoluce – opakující se vzorce selekce.

Studie prokázala, že napříč zemědělskými oblastmi Severní Ameriky mandelinka vyvíjí rezistenci k insekticidům opakovaně. Přičemž sice využívá podobné genetické cesty selekce, ale stávající velká genetická variabilita umožňuje je aplikovat na různé geny, které odolnost ovlivňují.

Výsledky studie nepřináší pěstitelům brambor dobrou zprávu, protože naznačují, že i zcela nový druh insekticidu neudrží škůdce dlouho na uzdě. A každou novou výhrou se brouk vlastně vyvíjí, rozšiřuje a zdokonaluje své adaptační mechanizmy.

Literatura

University of Wisconsin–Madison News; Molecular Biology and Evolution