Žijí tu už 300 milionů let, přežili dinosaury a ve spolupráci s evolucí přelstili naše pokusy se jich zbavit. Nyní japonští vědci z univerzity Hokkaido odhalili další důvod, proč se nám nedaří udělat díru do jejich populací: ženskou solidaritu.
O švábech, stejně jako o termitech, hadech a žralocích, je již dlouho známo, že jsou schopni „panenského porodu“ neboli partenogeneze, což je forma nepohlavního rozmnožování, které probíhá bez oplodnění. Méně známé jsou však faktory, které tento proces spouštějí. Je nepřítomnost samců švábů jedinou podmínkou nutnou pro asexuální rozmnožování, nebo hraje roli i sociální prostředí? Vzhledem k tomu, že švábi jsou společenští tvorové, kteří žijí ve skupinách, domnívali se vědci z univerzity Hokkaido, že musí existovat i jiné faktory než podmínky absence samců.
Pro ověření své hypotézy provedli vědci 11 sad pokusů s různými skupinami amerických švábů, běžných škůdců. Kontrolní skupinu tvořili samec a samice, kterým bylo umožněno páření. Další tvořily panenské samice, které byly chovány izolovaně; ve skupinách až po pěti; a s vykastrovanými samci. Kromě toho vědci také přidávali samičí sexuální feromony – které vylučují panenské samice ve větším množství než ty, které se již spářily – do nádob, v nichž byli umístěni jednotliví švábi, aby zjistili, zda je budou považovat za signál nepřítomnosti samců a zda v důsledku toho budou produkovat více vajíček.
Zjistili, že samičky umístěné ve skupinách, zejména ty se třemi a více kusy hmyzu, produkovaly vajíčka rychleji než ostatní skupiny. Kromě toho byly vaječné snůšky produkovány synchronizovaně. Bizarní je, že toto chování bylo společné i těm, které byly chovány v různých nádobách. Samice chované ve skupině navíc produkovaly druhou várku vajíček v kratších intervalech než samice chované samostatně (v průměru 18 oproti 27 dnům).
Na druhou stranu přítomnost vykastrovaných samců a samičích pohlavních feromonů produkci vajec příliš nepodpořila. Vědci zařadili první z nich, aby zjistili, jaký vliv (pokud vůbec nějaký) budou mít na proces kladení vajíček spolubydlící jiného pohlaví, a zjistili, že samičkám švábů, které byly ve skupině s vykastrovanými samečky, trvalo produkovat vajíčka téměř stejně dlouho jako izolovaným jedincům, což naznačuje, že podpora asexuální produkce závisí na tom, zda jsou samičky schopny rozeznat pohlaví spolubydlících.
Rozdíl byl také v životaschopnosti vajíček. Vylíhlo se pouze 30 % těch, která byla nakladena asexuálně, ve srovnání s přibližně 47 % těch, která vznikla pohlavním rozmnožováním. To by mohlo vysvětlovat, proč se proces produkce vajíček zrychluje, když jsou panenské samice švábů ve skupině, tvrdí vědci. Synchronizace produkce vajíček u seskupených samic by mohla vést k tomu, že se jejich potomci budou líhnout přibližně ve stejnou dobu. Nymfy by mohly zvýšit svou zdatnost díky agregaci a sdílení zdrojů, což by mohlo působit proti nižší míře líhnutí nepohlavně produkovaných vajíček.
Podle vědců je solidarita samic projevená v tomto experimentu v souladu s jinými pozorováními chování plotic. Mezi nespárovanými samicemi, které jsou umístěny ve stejné nádobě, málokdy vypuknou boje. Místo toho se často vyskytují v těsné blízkosti, zatímco nespárovaní samci v páru spolu často bojují, dokud nejsou oběma jedincům amputována tykadla.
Samci? Nepotřebujeme žádné smradlavé samce
Ačkoli je míra líhnivosti nepohlavně vyprodukovaných vajíček obecně nižší než u vajíček nakladených konvenční cestou, švábi, kteří se z těchto vajíček vylíhnou, jsou přesto schopni vytvořit a udržet kolonii po dobu nejméně tří generací bez přispění samce, jak dokazuje kolonie, která se vytvořila, když vědci umístili do nádoby 15 náhodných dospělých samic. O něco více než tři roky později se rozrostla na více než 300 samic s nymfami a dospělci různého věku. Vzhledem k tomu, že byly v laboratoři chovány v optimálních podmínkách, vědci odhadují, že některé ze švábů mohly dosáhnout i páté generace.
„Naše studie ukazuje, že samičky švábů podporují asexuální produkci vajíček, když jsou spolu, nikoli samy,“ říká výzkumník Hiroshi Nishino. „To odpovídá skutečnosti, že potomstvo vyprodukované patnácti samicemi ve větší nádobě udrželo kolonii více než tři roky, zatímco potomstvo vyprodukované jednou samicí poměrně rychle vymírá. Kromě zvýšené plodnosti samic chovaných ve skupině by synchronizovaná produkce vajíček mohla také zajistit vyšší míru přežití díky agregaci podobně starých larev.“
Ačkoli se může jednat o působivý výkon samičí solidarity ve světě hmyzu, pro lidskou společnost to nevěstí nic dobrého. Vzhledem k tomu, že samičky amerických švábů již mají oproti samcům několik výhod, které jim umožňují přizpůsobit se novému prostředí – pro začátek mají delší život a jejich větší tělesná velikost je chrání před změnami prostředí -, jejich schopnost nepohlavního rozmnožování a udržování kolonií po několik generací z nich dělá zdravotní hrozbu, se kterou je třeba počítat vzhledem ke způsobu přenosu nemocí. Proto je důležité pochopit, jak se rozmnožují, aby bylo možné sestrojit účinnější pasti na šváby, říkají vědci.
„Pasti využívající sexuální feromony, které lákají pouze samce švábů, nejsou dostatečné,“ říká Nishino. „Pochopení fyziologického mechanismu, který stojí za reprodukčními strategiemi, by nám mělo v budoucnu pomoci najít účinnější způsoby hubení škůdců – švábů.“
Studie byla publikována v časopise Zoological Letters.