Americká laboratoř na Penn State University se pod vedením Gary W. Feltona se specializuje na obranné systémy rostlin a jejich reakce na hmyzí škůdce. A pochopitelně také na to, jak útočníci obranu překonávají. Jisté náznaky že brouci svým ústním sekretem dokážou imunitu rostlin potlačovat, tu v minulosti již byly. Těžko říci proč, ale výzkumně se toho pořádně nikdo nechytil. Až Feltonův doktorand Seung Ho Chung začal prověřovat, zda rostliny své okusovače rozpoznávají a zda na ně reagují specificky. Úkol - zjistit, co rostlinám jejich reakce proti predátorům vypíná, se tvářil jako jednoduchý. Asi by tomu tak i bylo, kdyby se bývali všichni nedopouštěli přehmatu. Nenapadlo je, že by v tom mohli mít prsty mikrobi.
Rostliny nejsou svým predátorům oddány na pospas. Jedna z jejich obranných strategií proti ožeru se nazývá „jasmonátová“. V okusované tkáni se rostlině začne tvořit zvýšené množství kyseliny jasmonátové. Ta za normálních okolností hraje v rostlině roli růstového regulátoru, ale při stresu její zvýšená koncentrace navozuje tvorbu inhibitorů proteáz a polyfenol oxidázy. To jsou látky, které trávicím enzymům brouků nesvědčí. Můžeme říci, že rostlina se za kousance broukům mstí tím, že jim namíchá látky, které jim přivodí špatné trávení, možná i břicha bol. Jisté je, že ti pak moc nerostou.
Rostliny se pochopitelně umí bránit i daleko menším predátorům než jsou brouci – bakteriím. Na patogeny, stejně jako my, lidé, berou Aspirin (kyselinu salicylovou). Více než my si ale uvědomily, že bojovat na dvou frontách, se nemá. Souvisí to se stravovacími zvyklostmi brouků. Jejich stolování je všechno, jen ne šetrné ukrajování čistými kusadly, jak by se z logiky ohleduplnosti ke svému chlebodárci dalo předpokládat. Při stolování, dámy prominou, se larvy amerických brouků chovají „jako prasata“. Chlemtají tak bezuzdně, až něco jako zvratky, spolu s miliony střevních bakterií, stékají do původně takřka chirurgicky čistých řezných ran. Je nasnadě, že bakteriální infekce se pak stává pro rostlinu prioritou. Jejich zaměstnanému imunitnímu systému se pak nedostává energie na produkci látek, kterými by larvám znesnadňovaly trávení. Na americkém brouku se evoluce opravdu vyřádila. Je z něj predátor disponující hned třemi druhy biologické zbraně a nerozpakuje se je používat ani proti těm, co ho živí.
Že tomu tak opravdu je si v Penn State ověřili jednoduše. Larvy mandelinky „přeléčily“antibiotikem. Pokud v jejich znovu bakteriemi osídleném traktu chyběly tři bakterie, na něž jsou lilkovité rostliny alergické, infikování desítkami bakteriálních druhů, jejich obranný systém do antimikrobiálního modu nepřepínal. Stále jako hlavní nebezpečí vyhodnocoval brouka a rostlina se bránila tvorbou látek, které dělaly broukům v zažívacím traktu nedobře. Larvy mandelinky, navzdory konzumaci „co hrdlo ráčí“, ve svém růstu začaly zaostávat.
Ze zatím zkoumaných dvaadvaceti bakteriálních druhů, kteří si libují ve střevě brouků, oplývají schopností ošulit obrannou reakci rostlin jen tři ( Stenotrophomonas, Pseudomonas, a Enterobacter ). Vědci jsou přesvědčeni, že poznatek půjde využít k tomu aby bramborouk nám už tolik neujídal z talíře brambor, rajčat, papriky, baklažánu, lilku,... Zdá se, že nakonec s americkým broukem nezatočíme my, ale za pomoci Číňanů sami Američané.
Literatura: Penn State University, PNAS http://www.pnas.org/content/early/2013/09/04/1308867110
Diskuze:
