Vědecký časopis Current Biology přinesl zprávu o motýlovi, jehož housenky si vyvinuly odolnost k toxickým těžkým kovům, jež některé rostliny hromadí v pletivech právě proto, aby se jimi chránili před býložravci.
Tým amerických vědců vedených Elizabeth Pilon-Smitsovou z Colorado State University studoval křížatou rostlinu Stanleya pinnata, které Američané přezdívají pro bohaté žluté květenství „princův chochol“. Stanleya dokáže v pletivech nahromadit obrovské množství selenu. V sušině může dosahovat koncentrace tohoto kovu až 1%. Selen je důležitý stopový prvek, ale ve vyšších koncentracích je toxický. A právě na to Stanleya pinnata spoléhá. Vysoký obsah selenu dodává rostlině odpudivou chuť. Pokud se někteří býložravci vypořádají s tímto chuťovým varováním, hrozí jim otrava.
Pilon-Smitsová narazila ve volné přírodě na varietu invazivního druhu motýla zápředníčka polního (Plutella xylostella), jejíž příslušníci mohou konzumovat „princův chochol“ bez nejmenší újmy na zdraví. Tito zápředníčci na „princově chocholu“ dokonce neuvěřitelně prosperují. Vyhledávají jej a kladou na něm vajíčka. Důvod je zřejmý. Dokážou hromadit ve svém těle selen přijatý z rostliny a díky tomu jsou jedovatí pro své přirozené nepřátele. Přesto už se rezistentním zápředníčkům rýsuje zdatný protivník v lumkovi Diadegma insulare. Ten se začal specializovat na kladení vajíček právě do těla housenek zápředníčků odolávajících selenu ze stanleye. I lumek je k toxickým účinkům selenu zjevně odolný.
Biochemické analýzy prokázaly, že k selenu odolní zápředníčci a lumkové hromadí v těle selen ve formě aminokyseliny metylselenocysteinu. Ta je pro organismus neškodná. Vnímavé druhy hmyzu tvoří ze selenu aminokyselinu selenocytein, která se na rozdíl od svého metylovaného derivátu může zabudovávat do bílkovin. Takto vzniklé selenocysteinové bílkoviny jsou nefunkční a ohrožují základní životní funkce organismu. Pozorovaný fenomén ukazuje, jak se může díky evolučně získané toleranci šířit potravní pyramidou i velmi toxický prvek.
Autoři studie vyvozují ze svých pozorování prakticky využitelné závěry. Podle Pilon-Smitsové by mohlo opatrné a uvážlivé ošetření porostů selenem zvýšit odolnost rostlin proti hmyzím škůdcům. Kromě zvýšených výnosů by to přineslo i zvýšení nutriční hodnoty sklizně, protože selen je v některých oblastech limitní mikroprvek a jeho nedostatek má negativní vliv na zdraví lidí i zvířat. Hmyz přirozeně rezistentní k selenu by mohl být využíván k biologické kontrole rostlinných druhů, které mají vrozenou schopnost hromadit v pletivech selen a většině herbivorů odolávají. Masové rozšíření těchto rostlin představuje hrozbu například v oblastech, kde se pase skot, protože zvířata mohou konzumovat v pastvě tak velká množství selenu, že jim hrozí otrava. Rostlinné druhy schopné akumulovat v pletivech selen mohou být využívány k tzv. fytoremediacím, tedy k cílenému odnímání nadbytečného selenu z půdy.
Pramen: Current Biology, Colorado State University