Před sto padesáti roky zformuloval Charles Darwin základy evoluce přírodním výběrem. Příslušníci jednoho druhu nejsou všichni stejní. Se změnou životních podmínek se mohou dostat do výhody nositelé určitých dědičných vlastností. Ti pak plodí potomstvo a šíří výhodné vlohy na další generace. Druhy, které nemají ve svém repertoáru dědičné vlastnosti dovolující adaptaci na změněné podmínky se dostávají do vážných problémů a v konečném důsledku mohou vyhynout.

 

Potemník (Tribolium castaneum), Kredit: MYRMECOS.NET/A. WILD

Na vědeckém kongresu Evolution 2009 konaném v americkém Moscow ve státě Idaho představila Deepa Agasheová působící na věhlasné Harvard University výsledky výzkumu, které ukazují adaptaci na změnu životních podmínek jako předzvěst závažných problémů.
Vědci chovali brouky potemníky hnědé a nabízeli jim současně dva různé druhy potravy. Pšeničnou mouku, kterou se potemníci běžně živí, a kukuřičnou mouku, která byla pro brouky novinkou. Pšenice a kukuřice mají odlišné zastoupení izotopů uhlíku C12 a C13. Analýzy vzorků z těla brouků proto dovolovaly určit, jaký podíl na jídelníčku jednotlivých brouků měla „kukuřičná novinka“. Během pouhých dvou týdnů tvořila kukuřice téměř třetinu potravy zkonzumované potemníky.

„Byla to pro ně potrava, s jakou se nikdy předtím nesetkali a oni ji konzumovali ve velkém,“ říká Deepa Agasheová. „Pro potemníky to představuje zcela zásadní změnu v chování.“
Následně nechali vědci potemníky množit a v šesti po sobě jdoucích generacích sledovali počty larev i počty brouků, kteří se dožili dospělosti. Zabývali se také složením jejich jídelníčku.
„Během šesti generací stoupla spotřeba kukuřičné mouky jen o 4%,“ uvedla na kongresu Agasheová. 
Počáteční nadšení pro kukuřičnou mouku u potemníků už dále nesílilo. Ještě překvapivější bylo zjištění, že adaptace broukům neprospívá. Potemníci, kteří se rychle adaptovali na nový zdroj potravy a začali konzumovat vyšší podíl kukuřičné mouky, na tom byli nejhůře. Špatně se rozmnožovali a jejich populacím hrozil kolaps.

Zvětšit obrázek

Deepa Agashe

Obecně jsou považovány za životaschopnější ty populace, v kterých se vyskytují jedinci s širším spektrem dědičných vlastností, protože se jim tak otevírá možnost adaptace na pestřejší spektrum změn. U potemníků nehrála genetická různorodost populace při počátečním  přechodu na novou potravu významnější roli. Kukuřičnou mouku zkoušeli potemníci bez ohledu na to, jaké geny nesli. Pro přežití na kukuřičné dietě však genetická pestrost zanedbatelná nebyla. Geneticky „jednobarevnější“ populace potemníků vymřely na kukuřičné dietě už za 12 týdnů. Geneticky pestré populace chřadly po dobu 25 týdnů a pak se začaly z neblahého efektu kukuřice vzpamatovávat.
Podobné experimenty jsou důležité pro boj s hmyzími vetřelci, kteří jsou často lidským přičiněním zavlečeni na nová území a páchají tam značné škody na vegetaci i na úrodě. O úspěšnosti invaze cizího druhu rozhoduje do značné míry i to, zda se na nových lokalitách přizpůsobí jiné nabídce potravy.  

Bitva brouků
Potemníci páchají velké škody na uskladněných potravinách. Ne nadarmo byl tento druh prvním broukem, kterému genetici přečetli kompletní dědičnou informaci.  Doufají, že studiem genů najdou potemníkovy slabiny a využijí je k ochraně potravin ve skladech.
Potemník hnědý se ukazuje v mnoha ohledech jako velmi odolný škůdce. Pokud vedle sebe například žijí potemníci hnědí a jim blízce příbuzní  potemníci skladištní, získává ve vzájemném soupeření navrch potemník hnědý. Američtí vědci doufali, že převahu potemníka hnědého zvrátí parazitický červ, který tomuto broukovi škodí mnohem více než jeho konkurentovi potemníkovi skladištnímu. Čekalo je však velké překvapení. Parazit potemníka hnědého neoslabil, ale naopak  posílil. Nakažení brouci vzdorovali zdravějším konkurentům z řad potemníka skladištního ještě úspěšněji. Nakažení potemníci hnědí kladli méně vajíček a měli méně potomstva. Zároveň však propadali neodolatelné chuti na vajíčka potemníka skladištního a jeho populaci tím doslova zdecimovali.