Denník N

Hmyz sa začína na jar budiť skôr. Odborník vysvetľuje, prečo to môže byť problém aj pre ľudí

Vedec Rudolf Masarovič. Zdroj - archív R. M.
Vedec Rudolf Masarovič. Zdroj – archív R. M.

➡️ Počúvanie podcastov Denníka N je najpohodlnejšie v aplikácii Denníka N. Zvuk Vám nepreruší, ani keď zmeníte stránku, a počúvať môžete aj bez pripojenia na internet. Sťahujte kliknutím sem.

Tento text načítal neurálny hlas. Najlepšie sa počúva v aplikácii Denník N, aj s možnosťou stiahnutia na počúvanie offline. Našli ste chybu vo výslovnosti? Dajte nám vedieť.

[25 rozhovorov o slovenskej vede v knižnej podobe – to je novinka Ako chutí tarantula? reportérky Zuzany Vitkovej.]

Teplota vzduchu na niektorých miestach Slovenska dosiahla už počas tohtoročného februára takmer 20 °C, čo spôsobilo, že príroda sa začala prelaďovať do jarného režimu. Entomológ a ekológ Rudolf Masarovič z Katedry environmentálnej ekológie a manažmentu krajiny Prírodovedeckej fakulty UK v Bratislave vysvetľuje, ako môže takéto skoré prebúdzanie rozladiť rytmus, ktorý nastavila evolúcia.

„Predstavte si napríklad, že rastlina vyhodí kvety, ale v prírode ešte nie je prítomný opeľovač. Alebo opačne. To isté platí medzi vzťahmi predátor – korisť či hostiteľ – parazitoid. V rámci evolúcie by sa dynamiky týchto druhov mali prekrývať v maximálnej možnej miere. Teraz to prestáva platiť,“ hovorí vedec, podľa ktorého môžeme čoskoro pocítiť úbytok hmyzu, ktorý opisujú mnohé štúdie.

„Niekto si povie, že ‚dobre, veď keď nejaké druhy vymiznú, nič sa nestane, veď máme iné‘. Ale keď sa pozrieme na to, že fungujúci ekosystém nám ponúka jedlo, rôzne liečivá, fotosyntézu, ochranu pred škodcami a tak ďalej, zistíme, že sme od neho závislí. Keď sa naruší, môžeme mať veľký problém.“

V rozhovore sa okrem iného dočítate:

  • ako hmyz prežíva zimu, keď nehibernuje;
  • čo robiť, keď na chodníku nájdete skrehnutú včelu;
  • prečo sa čmeliak pred miliónmi rokov ochlpil a prečo je to teraz preň problém;
  • ako sa do Európy dostal agresívny sršeň ázijský;
  • ktoré potraviny nám môžu začať chýbať, keď sa nepostaráme o hmyz;
  • čo vieme pre hmyz spraviť.

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award – oceneniu, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku. 

Teplota vzduchu na niektorých miestach Slovenska dosiahla už počas februára takmer 20 °C. Odkedy má vlastne za posledné roky príroda na Slovensku jar, nehľadiac na kalendár?

Rekordne vysoké teploty vo februári nie sú len otázkou tohto roku, ale vyvíjajú sa kontinuálne v súlade s globálnym otepľovaním. Nejde pritom len o február, ale napríklad aj o júlové teploty a tak ďalej. Aj iné extrémy počasia, ako dlhšie fázy sucha či intenzívnejšie zrážky, môžu byť čoraz častejšie.

Čo znamená takéto skoré oteplenie pre hmyz a jeho biorytmus?

To, že sa niektoré druhy objavujú skôr, nie je len subjektívny pocit, keď si nejaké chrobáky všimnete už počas zimy. Existujú aj štúdie, ktoré sa zaoberajú fenológiou a skorým výskytom napríklad motýľov alebo včiel, a tie ukazujú, že ich aktivita sa v priebehu posledných 40 rokov v priebehu jari posunula. V závislosti od druhu sa objavujú približne o viac ako 10-15 dní skôr.

Je to problém? 

Dlhšia aktivita pre ne nemusí byť nutne zlá. Problém však je, že niektoré druhy sa môžu objaviť v čase, keď v ekosystéme nemajú dostatočné množstvo potravných zdrojov. Okrem toho sa pri hmyze môže meniť aj počet generácií, ktoré sa v priebehu roku objavia – takzvaný voltinizmus. Poznáme univoltinné druhy, ktoré majú jednu generáciu, bivoltinné, ktoré ich majú dve, a polyvoltinné, ktoré ich majú viac.

Takže keď sa hmyz začne budiť skôr, môže sa zmeniť napríklad z jednogeneračného na dvojgeneračný?

Áno, to sa už deje. Napríklad obaľovač jablčný je v našich podmienkach typický univoltinný druh, ktorého najmä záhradkári poznajú ako škodcu. No a v priebehu otepľovania vedci zaznamenali jeho významný posun smerom k bivoltinnému správaniu. Dve generácie takéhoto škodcu za rok znamenajú, že budeme musieť upraviť spôsob ochrany plodín.

Vraveli ste, že niektoré druhy si predĺžili ročnú aktivitu až o 15 dní. V ľudskom živote je to takmer zanedbateľný čas. Ako je to v tom hmyzom?

V kontexte týchto zmien vidím najväčší problém pre takzvaných hmyzích špecialistov. V ekológii tak označujeme druhy, ktoré sa živia napríklad jedným druhom rastliny. Takže ich príjem potravy je výrazne limitovaný na určitý priestor a čas.

Dnes sa vo vedeckých kruhoch veľa hovorí o aj takzvaných asynchróniách v prírode. Predstavte si napríklad, že rastlina vyhodí kvety, ale v prírode ešte nie je prítomný opeľovač. Alebo opačne. To isté platí medzi vzťahmi predátor – korisť či hostiteľ – parazitoid. V rámci evolúcie by sa dynamiky týchto druhov mali prekrývať v maximálnej možnej miere. Teraz to prestáva platiť.

Čo sa týka hibernácie, hmyz je klasicky dosť viazaný na dĺžky noci a dňa – tzv. fotoperiódu –, teplotu, vlhkosť, pH pôdy či prítomnosť potravy. Pri jednotlivých druhoch sa však tieto spúšťače môžu líšiť. Keď máte rôzne druhy, ktoré sú od seba závislé, ale zobudia sa v inom čase, môže v ich populácii nastať výrazný prepad.

Jasoň červenooký (Parnassius apollo L.) – jeden z najohrozenejších druhov motýľov v Európe. Patrí k spomínaným špecialistom s viazanosťou na rozchodníky. Zdroj – archív R. M.

Vieme si to ilustrovať na konkrétnych druhoch?

V Európe poznáme napríklad druhy vošiek alebo motýľov, ktoré sú napádané parazitickými osičkami. Keď chce samička osičky vytvárať novú populáciu, nakladie do vajíčka alebo larvy svojho hostiteľa vajíčka. Tie pri vývine hostiteľský hmyz zvnútra zlikvidujú. Takéto organizmy nazývame parazitoidy a sú veľmi významné pre človeka, keďže z nášho pohľadu osička likviduje škodce.

Lenže keď sa voška alebo motýľ objavia na jar skôr a ich vajíčka alebo larvy sa stihnú vyvinúť na dospelé jedince, ešte pred zobudením osičky, tá následne nemá kam naklásť vajíčka. Ale celú túto skladačku zatiaľ len skladáme dokopy. Výsledný efekt na populácie môže byť v konečnom dôsledku minimálny, ale aj veľmi problematický.

Čiže zo skladačky ekosystému zrazu zmizne niekoľko kociek, prestanú nadväzovať a kompletný obrázok už z toho len tak ľahko neposkladáme?

Presne tak. Vieme, že hmyz zohráva pri viac ako milióne v súčasnosti opísaných druhoch v ekosystémoch veľkú úlohu. Keď budú tieto druhy odtiaľ vypadávať a naruší sa toto fungovanie, viacero ekosystémov môže byť ohrozených a my prídeme o takzvané ekosystémové služby.

Čo je ekosystémová služba?

Služba, ktorú ekosystém poskytuje človeku. Niekto si povie, že „dobre, veď keď nejaké druhy vymiznú, nič sa nestane, veď máme iné“. Ale keď sa pozrieme na to, že fungujúci ekosystém nám ponúka jedlo, rôzne liečivá, fotosyntézu, ochranu pred škodcami a tak ďalej, zistíme, že sme od neho závislí. Keď sa naruší, môžeme mať veľký problém.

Hmyz nehibernuje v pravom slova zmysle, aký si predstavíme napríklad pri medveďoch. Ako teda prežíva zimu?

Závisí to od druhu. Hmyz vie byť počas zimy výrazne neaktívny podobne ako niektoré cicavce počas hibernácie. V tomto zmysle sú z hľadiska pojmov pre nás zaujímavé dva procesy vyskytujúce sa pri hmyze, a to – diapauza a kviescencia. Kviescencia je taký „ľahší spánok“, ktorý je výrazne závislý od environmentálnych podmienok. V tomto prípade sa vývin buď spomalí, alebo úplne ustane na obdobie, keď sú podmienky preň nevhodné. Len čo sa podmienky zmenia k lepšiemu, hmyz sa dokáže hneď prebudiť. Preto aj keď na jar vidíme nejaký hmyz ležať na zemi, napríklad včely, neznamená to, že musí byť mŕtvy, zranený alebo hladný. Môže to byť aj inaktivita v nepriaznivej časti roka alebo dňa. Pri hmyze je napríklad bežné, že je ráno neaktívny, pretože si pred lietaním najprv potrebuje nahriať svaly.

Potom tu je diapauza, ktorá je dôležitá v zime. Hmyz upadne napríklad v larválnom alebo inom štádiu do tejto fázy s úplným zastavením vývinu. Nič sa v ňom nedeje, nerastie a nemenia sa mu tkanivá. Pri cicavcoch sledujeme malé zmeny aj počas hibernácie, ale pri hmyze to úplne ustane.

Diapauza je veľmi naviazaná nielen na environmentálne faktory, ale aj na hormóny. Jeden typ hormónov na jeseň diapauzu spustí, a keď sa začnú zlepšovať podmienky, ktoré hovoria o príchode jari, iný typ hormónov ich „zobudí“. Na rozdiel od kviescencie sa hmyz bez aktivity hormónov neprebudí, ani keď sa okolité podmienky zlepšia.

Monitoring ohrozených druhov motýľov. Zdroj – archív R. M.

Prečo hmyz upadá do diapauzy a nestačí mu tá jednoduchšia fáza?

Často reaguje na skracujúcu sa dĺžku dňa počas jesene. Veľký význam hrajú aj klimatické faktory a teplota. Ale je to variabilné, máme aj druhy hmyzu, ako je včela medonosná, ktorá na rozdiel od iných druhov včiel túto diapauzu nemá. Celé spoločenstvo si v úli počas zimy udržiava teplo svojou aktivitou. Robotnice obkľúčia kráľovnú a mladšie jedince v úli a vytvoria chvením udržateľnú teplotu okolo 36 °C. Čo sa týka čmeliakov, tak tam zase „spí“ cez zimu iba kráľovná. Na jar sa prebudí a vytvára novú kolóniu.

Ďalší z problémov skorej jari je, že po oteplení často prichádzajú mrazy. Takéto teplotné výkyvy sú nebezpečné najmä pre motýle či včely. Aký vplyv môže mať na ne to, že vo februári bolo na niektorých miestach Slovenska takmer 20 °C a potom prišlo prudké ochladenie?

V zásade zlý, lebo aktivita a inaktivita hmyzu je výrazne závislá od okolitej teploty. Nevedia si generovať vlastnú energiu, ktorou si budú udržiavať stabilnú teplotu tela. Predtým, ako by im mala klesnúť teplota tela, sa buď schovajú, alebo prečkávajú zimu v štádiu diapauzy.

Keď nastanú takéto mrazy, hmyz môže urobiť viacero vecí. Buď sa schová niekam, kde mu mikroklíma aj pri rozdiele dvoch-troch stupňov pomôže prežiť. Mnohé druhy hmyzu sa napríklad tlačia do domácností. Mnoho z nich aj zahynie, ale nevieme povedať, aký vplyv to bude mať na jednotlivé populácie a celé spoločenstvo.

Ak sa pozrieme na včelu medonosnú, ktorej prežitie veľmi závisí od človeka, tak jedna uhynutá včela problém neznamená. Podchladená včela, ktorá sa vráti do úľa, je zase schopná jarný mraz prečkať, lebo tie tu vždy boli. Väčší problém vidím v tom, keď mráz ošľahne kvety a tie potom nebudú mať pre opeľovače nektár.

Keď vidím na chodníku nejakú včelu na pokraji síl, môžem jej nejako pomôcť?

Môžeme jej pomôcť, ak by sme vedeli vyhodnotiť, čo jej je. Ale ak je len v štádiu strnulosti, lebo sa poveternostné podmienky trochu zhoršili, a keď sa oteplí, bude zase aktívna, nemusí byť najlepšie, keď ju zoberieme dovnútra. Ja takýto hmyz skôr presúvam. Napríklad pod listy, konáriky alebo na trávnik, aby vplyv chladu nebol taký extrémny.

Samozrejme, ak by sme vedeli vyhodnotiť, či má tá včela výrazný problém s hladovaním alebo s chladom, tak by sme jej mohli pomôcť tým, že by sme ju vzali dovnútra a dali jej cukrový roztok. Ale často si neuvedomujeme, že hmyz, ktorý upadá do inaktivity alebo diapauzy, potrebuje pri „prebudení“ aj nejaké vhodné podmienky. Napríklad v prekúrených priestoroch si hmyz „myslí“, že je čas na ďalší životný cyklus, no zároveň nemá čo žrať. To sú tie mŕtve jedince, ktoré sú v rohoch izieb. Takže my do hmyzu nevidíme natoľko, aby sme jasne vedeli povedať, čo potrebuje.

Hmyz predstavuje 80 percent života na Zemi, čiže dalo by sa povedať, že je oproti nám ľuďom v prevahe. Ako sa mu vo všeobecnosti darí v období antropocénu, v ktorého strede je človek?

Jedným slovom – nedobre. Hmyz tvorí asi milión opísaných druhov. Potom sú tu druhy, o ktorých ešte nevieme, a odhadujeme, že ich môžu byť ďalšie milióny. Keď si to porovnáme so zhruba 6000 – 6400 druhmi cicavcov, tak je hmyzu extrémne veľa a žije skoro všade. Nejde pritom len o druhové bohatstvo, ale aj o tú biomasu približne trilióna jedincov, ktorú tvorí. Veľa vecí teda závisí od fungovania hmyzu, ktorého ubúda.

Pamätám si, ako pred asi 35 rokmi som bol s bratom na záhrade u babky a do zaváraninových pohárov sme chytali motýle, ktoré sme potom vypúšťali. Do toho zaváraninového pohára sme v priebehu chvíle nachytali rôzne druhy motýľov, ako babôčky admirálske, babôčky pávooké, mlynáriky a tak ďalej. No keď na tú istú záhradu prídem teraz, do toho pohára by som toho veľa nenachytal.

Je to, samozrejme, môj subjektívny pohľad na vývoj v priebehu 30 rokov, no štúdie, ktoré to mapujú, obsahujú ešte katastrofickejšie dáta.

Napríklad známa štúdia z roku 2020, ktorá spôsobila veľký poplach, hovorí, že za posledných 150 rokov prišiel svet o 5 – 10 % všetkých hmyzích druhov. Čo v roku 2024 najviac ohrozuje hmyz?

Ďalšia prediktívna štúdia naznačuje, že v priebehu ďalších dekád prídeme o milión druhov organizmov a 40 % z toho bude hmyz. Poznáme aj niektoré vplyvy, ktoré na hmyz pôsobia najhoršie. Napríklad v Európe sa viacerí vedci zhodujú na tom, že najhoršia je zmena, deštrukcia a zánik habitatov, čiže prirodzeného prostredia jednotlivých druhov.

Človek v Európe výrazne zmenil obhospodarovanie krajiny, napríklad v kontexte poľnohospodárstva. Obrovské 50-hektárové polia monokultúr bez diverzity, používanie pesticídov, výrazná intenzifikácia v živočíšnej aj v rastlinnej produkcii, to všetko mení krajinu tak, že hmyz nemá kde žiť. Jednotlivé druhy hmyzu majú v krajine viacero populácií, ktoré tvoria takzvanú meta-populáciu. Jedince v rámci nich medzi sebou komunikujú, vymieňajú si genetický materiál a sú životaschopné. Lenže keď im tento priestor zmenšujete a v krajine chýba konektivita, tak sa k sebe nemajú ako dostať a pokles populácií je logický.

Problémom však môže byť aj úplné zanechanie obhospodarovania. V 50. rokoch minulého storočia sme sa vybrali v ochrane prírody cestou teórie, že všetko necháme tak a nech sa to o seba postará a prinavráti do pôvodného stavu. Lenže rôzne travinno-bylinné spoločenstvá sú závislé od činnosti človeka – od pastvy oviec, kôz, kosenia a tak ďalej. Napríklad motýľom prekáža, keď začnú otvorené biotopy zarastať.

Modráčik čiernoškvrnný (Phengaris arion L.) – druh európskeho významu sediaci na jednej z mála živných rastlín pamajorán obyčajný (Origanum vulgare L.). Tento druh motýľa je ohrozený predovšetkým zmenou obhospodarovania krajiny a zarastaním vhodných habitatov. Zdroj – archív R. M.

Ideálne by bolo, keby človek obhospodaroval krajinu tradične a zachoval v nej čo najväčšiu heterogenitu, ako to bolo pred kolektivizáciou. Každý pestoval niečo iné, nejako inak a táto rozmanitosť generovala aj diverzitu živých organizmov. Takto je to zachované možno ešte v okolí Detvianskych lazov, Hriňovej, Oravy, ale celé juhozápadné Slovensko a Východoslovenská nížina sú také intenzifikované, že nám tam všetko odchádza.

Ďalšia štúdia, z roku 2023, naznačuje, že až 70 % z viac ako 252 druhov čmeliakov je na pokraji vyhynutia alebo im hrozí vyhynutie v priebehu nasledujúcich 40 rokov. Ich súčasné biotopy sú totiž pre ne príliš teplé. Prečo sú také náchylné na otepľovanie?

K najväčšej diverzifikácii čmeliakov prišlo zhruba pred 34 miliónmi rokov, keď mala Zem chladnejšiu fázu. Aj preto sú čmeliaky v severných zemepisných šírkach a vysokých nadmorských výškach extrémne úspešnými opeľovačmi. Je to vlastne veľká ochlpená včela, ktorá si vďaka čiernej farbe a chlpom dokáže vyrobiť dosť veľa tepla. Pomáhajú mu aj veľmi silné svaly na hrudi. Keď nimi rýchlo hýbe, vie sa zohriať a lietať aj za relatívne chladného počasia.

Lenže keď sa otepľuje, tak druhy, ktoré žijú južnejšie, môžu ísť na sever. Ale kam pôjdu druhy z tundry či vysokohorských alpínskych lúk? Ďalej sa už veľmi nedá. Tento rok vyšla aj štúdia, ktorá sa venovala špeciálne čmeliakom v Himalájach a uvádzala, že práve v tejto oblasti je ich biotop najviac ohrozený.

Čo by sme pre hmyz aj čmeliaky mohli spraviť?

My to už zhruba všetko vieme a sú rôzne dohovory na globálnej úrovni, ako znížiť emisie skleníkových plynov, zmeniť poľnohospodárstvo a tak ďalej. Potom sú veci, ktoré sa dajú robiť na regionálnej úrovni. Pripravovať mestá a ich biotopy na zmenu klímy tým, že v nich bude napríklad viac zelene. Pretože strom nie je len o chládku, ale aj o produkcii kyslíka a sťahovaní CO₂. A potom, samozrejme, vplyv každého z nás na planétu tým, ako žijeme.

Minule som čítal článok, v ktorom autori prechádzali asi tritisíc odborných článkov s cieľom zistiť, či je klimatická zmena spôsobená človekom. Na vyše 99 % im vyšlo, že je to tak. Sme zároveň jediní, kto to môže zmeniť. Ale je to dlhodobý proces, lebo predstava, že všetko, čo spôsobuje zmeny klímy, sa naraz vypne, je nereálna.

Čmeliak s plným nákladom peľu. Autor – Ivar Leidus (CC BY-SA 4.0)/Wikipedia

Čo by sa malo zmeniť v horizonte povedzme 5-10 rokov, aby sme mali šancu úbytok hmyzu zvrátiť v dlhodobom časovom horizonte?

Napríklad zmeniť krajinnú štruktúru a povedzme nedávať dotácie za veľkosť poľa. Takto sa možno vytvorí aj tlak na poľnohospodára, ktorý si povie, že spraví to pole menšie, budú tam prítomné biokoridory a bude na ňom viac druhov plodín. Ale ja viem, že sa mi to ľahko hovorí, lebo poľnohospodár má zase dosť veľké náklady na to, aby mal na jednom poli viac produktov.

Ďalšia vec je zavedenie pastvy tam, kde už nie je, tvorba udržateľnej krajiny v zmysle vysádzania rôznych stromov, zadržiavanie vody v krajine a tak ďalej. Ďalším problémom sú invázne organizmy. Tomuto sa treba venovať, ale neviem, či to je pri súčasnej globalizácii zastaviteľné, pretože všetky organizmy, ktoré si sem vedome alebo nevedome dovezieme, menia ráz a fungovanie ekosystémov.

Ktoré invázne hmyzie druhy prichádzajú v posledných rokoch na Slovensko a ohrozujú tie pôvodné?

Inváznych organizmov je veľa, ale je rozdiel medzi naozaj inváznym druhom a tým, ktorý je nepôvodný. Ak hovoríme o nepôvodných druhoch, tak v Európe už máme viac ako 10 000, ktoré tu neboli za posledných 500 rokov. Ak hovoríme o inváznych druhoch, tak tie tu tiež neboli, no zároveň majú veľmi negatívne následky buď na človeka, alebo na fungovanie miestneho ekosystému.

Takým najvýraznejším druhom, ktorý sa sem blíži a môže spôsobovať problémy pre hmyz, je napríklad sršeň ázijský. Do Európy docestoval asi v roku 2004. Pravdepodobne to bolo v zásielke keramických nádob na pestovanie bonsajov, ktoré prišli do Francúzska z Číny. V tejto zásielke vraj prežili dve samice, ktoré boli schopné založiť populáciu a v priebehu 20 rokov sa rozšíriť do takmer celej južnej a západnej Európy. V roku 2023 ho už objavili aj kolegovia v Čechách aj v Maďarsku. Čiže už je za hranicami.

Sršeň obyčajný (Vespa crabro). Foto – Wikimedia Commons / Quartl

To je ten sršeň, ktorý napáda včely medonosné a odhryzáva im hlavy?

Presne tak. Veľký problém je, že včely medonosné v Ázii, odkiaľ tento sršeň pochádza, si už vytvorili akési mechanizmy na to, aby sa mu ubránili. Ale naše včely v tom nie sú veľmi úspešné. Ďalší problém je, že tento sršeň je veľmi agresívny. Z niektorých lokalít včelári hlásia až 30-percentný úbytok v populácii včelstva, keď tam „nabehnú“ tieto sršne.

Sršne ázijské sú agresívne a vyhľadávajú aj iné druhy hmyzu. Podľa najnovších informácií napádajú okolo 162 druhov hmyzu. Nepríjemné sú aj pre človeka, voči ktorému sú agresívne. Ani stretnutie s naším klasickým sršňom nie je nič príjemné. Je výrazne teritoriálny, a keď prejdete okolo jeho hniezda, môže po vás vybehnúť, ale zväčša vám dá za pár metrov pokoj. Sršeň ázijský je však agresívny do takej miery, že vás môže prenasledovať, až kým vás nebodne. Nechcem strašiť, ale to sú správy, ktoré prichádzajú z lokalít, kde sa vyskytuje. Ďalší invazívny druh, ktorý je od nás ešte relatívne ďaleko, ale môže sa k nám dostať, je ohnivý mravec.

Už jeho názov pôsobí trochu zlovestne.

Priamy preklad jeho anglického názvu je „ohnivý červený mravec“, pretože má také sfarbenie. Ohnivosť súvisí s tým, že keď vás ten mravec poštípe, tak je to také bolestivé, že to pripomína popáleninu. Látka, ktorá je za to na 95 % zodpovedná, je alkaloid solenopsín.

Minulý rok vedci objavili na Sicílii 88 kolónií tohto mravca a robili aj genetické analýzy, aby zistili, odkiaľ tie populácie prišli. S najväčšou pravdepodobnosťou to bude buď Čína, alebo Amerika. Uvidíme, či sa dostane tento druh ďalej do Európy, pretože zatiaľ je našou výhodou, že Sicília je ostrovom. Eradikácia takéhoto invázneho druhu na ostrove je omnoho jednoduchšia ako v otvorenej európskej krajine.

Je mi jasné, že sršne ázijské nemôžeme zabaliť do krabice s bonsajmi a poslať naspäť do Číny. Aké sú však naše šance na ich eradikáciu alebo aspoň zníženie populácie v Európe?

Pri invazívnych druhoch máme vo všeobecnosti dve najefektívnejšie možnosti. Prvou je prevencia. Napríklad Austrália alebo Nový Zéland pristúpili k výraznej prevencii šírenia inváznych druhov cicavcov do svojej krajiny tým, že prísne kontrolujú všetko, čo tam prichádza. Týmto si zrazu krivku invazívnych druhov zastabilizovali. Keby sme sa pozreli na Európu, tak tu nárast nepôvodných druhov cicavcov stále kontinuálne rastie. Teraz hovorím najmä o inváznych cicavcoch, ktoré sú ľahko detekovateľné. Ale ani tie nevieme efektívne zastaviť.

Keď už je neskoro, lebo sa k nám niečo dostalo, tak druhá najdôležitejšia vec je monitoring. Ten sa tiež vyvíja a na niektorých metódach spolupracujeme aj my. Napríklad na aplikácii umelých neurónových sietí v monitoringu škodcov hmyzu a inváznych druhov.

Ako sa umelá inteligencia dá využiť na monitoring inváznych druhov?

Umelá inteligencia sa už využíva, napríklad pri takzvanej občianskej vede. Čiže bežný človek môže mať mobilnú aplikáciu a daného jedinca odfotiť. Aplikácia prenesie dáta k ľuďom, ktorí ich zhromažďujú, vedia o distribúcii týchto druhov a vďaka tomu môžu prikročiť k rýchlej eradikácii. Alebo aspoň k udržiavaniu nízkej populácie. Umelá neurónová sieť sa učí rozpoznávať jednotlivé druhy o dosť rýchlejšie než človek.

Keď potom zbadá konkrétnu fotku, tak vie s takmer 100-percentnou presnosťou rozlíšiť aj veľmi podobné druhy hmyzu, ktoré sa líšia len nejakou škvrnkou a ktoré si ľudia často pletú. Človek, ktorý to odfotil, potom obrázok môže poslať odborníkom a oni podniknú ďalšie kroky.

Odlíšiť jednotlivé druhy vedcom pomáhajú aj molekulárne analýzy alebo aplikácia umelých neurónových sietí. Zdroj – archív R. M.

Hmyz nepatrí k najcharizmatickejším živočíchom a ľudia si veľakrát predstavia, že menej hmyzu vlastne znamená, že bude menej komárov či kliešťov. No rozmnožovanie približne 35 % svetových plodín závisí od opeľovačov a od hmyzu. Napríklad začiatkom marca zverejnil Výbor Dolnej snemovne pre vedu, inovácie a technológie Veľkej Británie správu o úbytku hmyzu a potravinovej bezpečnosti celého Spojeného kráľovstva. Ktoré plodiny sú poklesom diverzity hmyzu ohrozené najviac?

Keďže mám záhradu, napadajú mi ako prvé jablká. Jablone, a celkovo ovocné stromy, sú od opeľovačov výrazne závislé, čiže produkcia jabĺk, hrušiek, marhúľ a iných plodín môže byť problém. Už dnes sú na planéte krajiny, v ktorých kvety v jabloňových sadoch ľudia opeľujú ručne. Na paličke majú malú špongiu, chodia medzi kvietkami a prenášajú peľ z jedného na druhý. Zistili totiž, že krajina sa zmenila až príliš, množstvo opeľovačov je kriticky nízke a produkcia je výrazne ohrozená.

Všetky plodiny, ktoré nie sú samoopelivé, sú v určitej miere ohrozené. Vedci sa snažia šľachtiť rastliny, aby boli samoopelivé, ale správa Britskej snemovne povedala to, čo je jasné asi každému človeku, ktorý má trošku logiku a vie, že okolo 80 % potravín je závislých od opeľovania hmyzom. Keď ho bude menej, je asi jasné, že môžeme mať problém s potravinami.

Viem, že mnohým ľuďom je hmyz nepríjemný, ale závisí od neho asi najdôležitejšia vec na svete – fungovanie ekosystémov. Nejde pritom len o opeľovanie, ale aj o cyklus živín či rozklad biomasy. Na Slovensku máme v prírode druhy chrobákov, bez ktorých by sme tu mali po zemi zdochliny. Oni ich zoberú, zakopú, nakladú do nich vajíčka a vyprodukujú novú populáciu. Čiže takýchto funkčných skupín je tu veľa a sú pre nás veľmi dôležité.

Takže keď nás v ostatných povolaniach nahradí umelá inteligencia, môžeme chodiť po prírode s paličkami a opeľovať kvety, no aj tak hmyz nezastúpime.

Je možné, že za chvíľu tu budú lietať robotické včely a opeľovať rastliny. Ale dnes tu ešte stále máme včely, motýle či čmeliaky, ktoré to robia precíznejšie, efektnejšie a zadarmo. Takže, prečo by sme to mali meniť?

Poďme sa pozrieť na hmyz, ktorý z ľudského pohľadu považujeme za škodcu. Napríklad štúdia z roku 2024 zistila, že roje kobyliek sa so zmenou klímy zintenzívnia, čo opäť ohrozí potravinovú bezpečnosť. Znamená to, že niektoré druhy hmyzu z globálneho otepľovania profitujú?

Načasovanie druhov sa v rámci sezóny mení. Vyššia teplota má zároveň výrazný vplyv na to, že hmyz sa vyvíja rýchlejšie a zrýchľuje sa mu aj metabolizmus, vďaka čomu môže rýchlejšie produkovať nové potomstvo.

To znamená, že napríklad škodce, ktoré v priebehu roka vytvoria viac generácií a zároveň sa k nám vplyvom otepľovania premiestňujú z juhu, môžu byť veľmi problémové. Nielen v kontexte populácie, ale aj v tom, že rastliny môžu byť oslabené v dôsledku zmeny klímy a škodcom môžu na novom mieste chýbať prirodzené predátory a parazitoidy. Do hry teda vstupuje veľa faktorov: teplota, šírenie druhov, kvalita ich populácie a zároveň prítomnosť parazitoidov, predátorov či stav rastlín.

Keby to nebola do veľkej miery naša chyba, tak by som povedala, že je to nefér, lebo sa zdá, že počty opeľovačov klesajú, no počty škodcov stúpajú. Je to naozaj tak?

Ja by som to až tak negeneralizoval. Celkovo u hmyzu klesá početnosť, druhové bohatstvo, diverzita aj množstvo biomasy, ktorú tvoria. Čo sa týka škodcov, zase to odráža ľudskú rétoriku víťazov a porazených. Škodcovia môžu mať také mechanizmy, že aj pri tých horších podmienkach „vyhrávajú“. Ale ťažko povedať dokedy.

Tento rok má v USA nastať prvýkrát za posledných 221 rokov liahnutie dvoch druhov periodicky sa liahnucich obrovských cikád súčasne. Čo to znamená pre krajinu?

Dá sa na to pozrieť z pohľadu človeka aj z pohľadu ekosystému. Jeden druh týchto cikád sa objavuje každých 17 rokov a ten druhý každých 13 rokov. Počas tohto obdobia takmer nič o nich nevieme, pretože ich vývin prebieha v pôde, kde majú juvenilné štádiá. Vyciciavajú tam z koreňov potrebné živiny, postupne sa vyvíjajú a zrazu po tých 17, respektíve 13, rokoch vyjdú na povrch v extrémne veľkom množstve.

Z pohľadu ekosystému sú to pôvodné druhy Ameriky. To znamená, že sa s touto obrovskou biomasou vie vyrovnať. Môže to mať síce dočasný negatívny vplyv na jeho zložky ako rastliny a stromy, ktoré môžu cikády vyciciavať, no na druhej strane sa toto extrémne množstvo biomasy stane potravou pre iné organizmy od hmyzu, až po vtáky a cicavce, ktoré sa nasýtia tak, že „odpadávajú“ od jedla. To, čo nezjedia, sa navráti späť do pôdy vo forme živín. Čiže nakoniec z toho profitujú aj tie rastliny.

Z pohľadu človeka to však nemusí byť také ružové. Osobne som to nepočul, ale komunikácia medzi cikádami, ktoré sa snažia predovšetkým o reprodukciu, je vraj dosť hlučná. Pri tom extrémne veľkom množstve býva hluk o dosť väčší, než možno poznáte z chorvátskeho pobrežia. Druhá vec je, že ich množstvo zvyšuje aj nehodovosť na cestách, keďže mračná tohto hmyzu znižujú viditeľnosť. Problém to môže spôsobiť aj pre produkciu lesa. No z pohľadu prírody tam vidím skôr benefit. Oveľa horšie sú pre ňu invázne a nepôvodné druhy, ktoré narúšajú pôvodné vzťahy medzi organizmami.

Rudolf Masarovič

Je entomológ a ekológ. Pôsobí na Katedre environmentálnej ekológie a manažmentu krajiny Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. Zaoberá sa najmä výskumom biodiverzity a bioindikácie v kontexte antropogénne podmienených zmien. Predmetom jeho štúdia je hmyz, a to predovšetkým modelová skupina Thysanoptera (strapky). Navyše sa špecializuje na monitoring nepôvodných druhov s dôrazom na fytopatogénne a invázne druhy z radu Thysanoptera, pri ktorých v rámci vedeckého tímu poukazujú na etablovanie umelých neurónových sietí ako nástroja promptnej a spoľahlivej detekcie inváznych organizmov. Okrem iného sa zaujíma o ochranu biodiverzity hmyzu v súvislosti s manažmentom krajiny a zmien biotopov podmienených ľudskou činnosťou. Magisterské štúdium z environmentalistiky a doktorandské štúdium v oblasti environmentálnej ekológie absolvoval na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského.

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

ESET Science Award

Klimatická kríza

Príroda

Rozhovory

Vedecký podcast N2

Veda

Teraz najčítanejšie