Jak se viry šíří mezi včelami a jinými druhy: cesty přenosu a výzvy

Viry, které infikují včely, jsou často přenášeny prostřednictvím vektorů, jako jsou roztoči Varroa, ale mohou se šířit i jinými způsoby. Některé viry, například BQCV, mohou být přenášeny jak horizontálně, tedy mezi jedinci ve včelstvu, tak vertikálně, z matky na potomky. Tento dvojí způsob přenosu znamená, že včely mohou viry šířit nejen v rámci svého společenství, ale i na další generace. V tomto případě je přenos možné i prostřednictvím kontaminované potravy, což zahrnuje nektar a pyl, kde viry mohou přežívat a být přeneseny na jiné včely. Příkladem takového viru je i DWV, který je přítomen v trávicím traktu včelí královny a naznačuje horizontální přenos prostřednictvím kontaminované potravy.

Včely nejsou samy o sobě jediným hostitelem těchto virů. Některé viry, jako například IAPV, jsou rozšířeny i u divokých včel. Tento virus, známý jako izraelský akutní paralyzační virus, je vysoce patogenní pro včely medonosné a může způsobit dezorientaci, třesoucí se křídla, škrábání, paralýzu a nakonec smrt. Virus byl detekován i v okolí včelích úlů, které byly infikovány tímto virem, což naznačuje možnost přenosu z domácí včely na divoké druhy. Takové přenosy naznačují, že divoké včely mohou být náhodnými hostiteli těchto virů, které se mezi jednotlivými druhy šíří prostřednictvím květů, jež slouží jako "hotspoty" pro přenos.

Kromě virů, které jsou přenášeny včelami, existují i jiné patogeny, které jsou schopny infikovat širokou škálu hmyzích druhů. Například virus ABPV, který je příbuzný s IAPV, je častější u divokých včelích druhů, než u domácích včel medonosných, což naznačuje šíření viru v opačném směru, tedy z divokých včel na domácí včely. Tento virus je rovněž přenášen roztoči Varroa, ale na rozdíl od IAPV se v něm nerozmnožuje. V posledních letech byla také zaznamenána nárůst infekcí u divokých včel, což naznačuje, že divoké včely mohou být významnými nositeli virů, které následně infikují včely domácí.

Sbírání pylu a nektaru z květů se tak ukazuje jako klíčový moment v šíření těchto patogenů. To platí nejen pro včely medonosné, ale i pro mnoho divokých včelích druhů, které mohou fungovat jako "rezervoáry" virů a zároveň přenášet tyto viry na jiné včelí kolonie.

V neposlední řadě je třeba zmínit virus Sacbrood (SBV), který je široce rozšířen po celém světě a může infikovat jak larvy, tak dospělé včely. Tento virus je přenášen roztoči Varroa, přičemž se ukazuje, že roztoči mohou fungovat pouze jako mechanický vektor, neboť se virus v nich nešíří. Kromě toho může být SBV přenášen i horizontálně, například prostřednictvím kontaminovaných potravin, které mohou být nosiči viru.

Všechny tyto viry jsou známé svou schopností přizpůsobit se a šířit se mezi různými druhy včel a jiného hmyzu. Některé z nich mohou infikovat širokou škálu druhů hmyzu, což naznačuje jejich vysokou přizpůsobivost a schopnost šířit se mimo původního hostitele.

Je důležité si uvědomit, že nejen včely, ale i jiní členové entomofauny, jako jsou vosy, mouchy, a mravenci, mohou být důležitými vektory těchto virů. To znamená, že komplexní přenos těchto virů zahrnuje nejen interakce mezi včelami, ale i mezi různými druhy hmyzu, které mohou sloužit jako mezihostitelé nebo přenašeči virů. Dalším faktorem, který je třeba vzít v úvahu, je ekologická dynamika, která může ovlivnit rychlost šíření virů, například změny v květových společenstvích nebo změny v chování hmyzu.

Endtext

Jak zajistit bezpečnost divokých včel při používání pesticidů?

Včely rodu Megachile rotundata, které se často využívají k opylování plodin, jako je alfalfa, mohou být ohroženy pesticidy jako je novaluron, který ovlivňuje jejich reprodukci a vede ke zvýšené úmrtnosti vajíček a larev (Pitts-Singer a Barbour 2017). Tyto informace podtrhují nutnost zohlednit různé druhy včel v hodnocení účinků pesticidů a ukazují, jak složitý je tento problém, protože různé druhy mohou mít různé biologické potřeby a tolerance vůči pesticidům.

Jedním z klíčových přístupů k řešení tohoto problému je podpora udržitelnějších alternativ k syntetickým pesticidům, jako jsou biopesticidy. Biopesticidy, které mohou zahrnovat mikrobiální pesticidy, rostlinami produkované ochranné látky nebo přírodní chemické látky, mají často nižší toxicitu pro užitečné organismy, včetně opylovačů. V současnosti tvoří biopesticidy pouze asi 5 % globálního trhu s pesticidy, ale jejich podíl stále roste (Glare et al. 2012). Příkladem biopesticidů jsou produkty jako spinosad, který je získáván z fermentace aktinomycety, nebo azadirachtin, který se extrahuje z Neemového stromu.

I když biopesticidy představují slibnou alternativu k syntetickým chemikáliím, některé studie ukazují, že i tyto přírodní pesticidy mohou mít negativní účinky na divoké včely. Například se objevily důkazy o subletálních účincích biopesticidů na chování, fyziologii a reprodukci divokých včel, včetně bumblíků a jiných druhů včel bez žihadla (Borges et al. 2021). Takové zjištění naznačuje, že i biopesticidy, které jsou považovány za šetrné, mohou při nesprávném použití nebo pod určitými podmínkami představovat nebezpečí.

V souvislosti s tím je nutné věnovat více pozornosti vývoji a aplikaci metod hodnocení rizik, které budou zahrnovat nejen komerčně využívané včely, ale také divoké opylovače. V současnosti je většina výzkumů zaměřena především na medonosné včely a bumblíky, což vede k opomíjení dalších skupin včel, jejichž ekologické role jsou rovněž velmi důležité (Barbosa et al. 2015a). Pro komplexní hodnocení rizik je třeba vyvinout metody, které budou zahrnovat širokou škálu druhů včel a jiných opylovačů, a to jak solitérních, tak i sociálních.

Pesticidové účinky mohou být synergické, což znamená, že kombinace pesticidů s dalšími stresory, jako je nedostatek potravy nebo přítomnost parazitů, mohou mít ještě silnější negativní dopady na opylovače (Fauser-Misslin et al. 2014). Je důležité si uvědomit, že i produkty, které jsou považovány za "přátelské k opylovačům", mohou mít nečekané vedlejší účinky, pokud jsou použity v reálných podmínkách, kde na včely působí i jiné faktory stresu (Gill et al. 2012).

V této souvislosti se stále více vědeckých a regulačních orgánů zaměřuje na strategii integrované ochrany proti škůdcům a opylovačům (IPPM), která zahrnuje preventivní opatření a synergické strategie, jež spojují opylovače a biokontrolní agenty. Konečným cílem je vytvoření takových podmínek, které umožní úspěšnou ochranu plodin při minimalizaci rizik pro opylovače a další užitečné organizmy.

Jak květinové vůně ovlivňují opylování a evoluci rostlin?

Vůně květů hraje klíčovou roli v procesu opylování, protože přitahuje opylovače, kteří jsou nezbytní pro reprodukci rostlin. Tento chemický signál, složený z různých těkavých látek, má schopnost zaujmout různé druhy opylovačů, včetně včel, motýlů a dalších hmyzů. Zajímavé je, že každá rostlina vyvinula specifické vůně, které jsou přizpůsobeny konkrétním typům opylovačů, což naznačuje, jak sofistikovaným způsobem rostliny komunikují se svými ekologickými partnery.

Různé druhy orchidejí například vylučují vůně, které imitují feromony samců hmyzu, což láká samice, jež pak přenášejí pyl na jiné květy. Tento proces je známý jako potravinová podvodná opylování, kde rostlina slibuje potravu, ale opylovači ji ve skutečnosti nenajdou. Tento fenomén ukazuje na fascinující adaptivní strategie, které rostliny používají k zajištění své reprodukce, a zároveň to otevírá otázky o ekologické roli vůně v evolučním procesu.

Význam květinových vůní se může měnit podle prostředí a ekosystému, ve kterém rostlina roste. Například ve specifických klimatických podmínkách nebo na určitých typech půd může být vůně určité rostliny silnější nebo jinak složená, což přitahuje jiné druhy opylovačů. Je tedy možné, že evoluce květinových vůní je nejen výsledkem selekce na úroveň přitažlivosti pro konkrétního opylovače, ale také na přizpůsobení se specifickým ekologickým podmínkám.

Výzkumy ukazují, že i malé změny ve složení květinových vůní mohou vést k významným změnám v preferencích opylovačů, což má přímý vliv na opylování a následnou reprodukci rostliny. Důležitým faktorem je také to, že různé druhy opylovačů mají různé schopnosti rozpoznávat vůně. Například včely a motýli mají odlišné chemické receptory a vnímají vůně jinak, což znamená, že květina musí "komunikovat" s těmito druhy jiným způsobem.

Tato komplexnost interakce mezi rostlinami a jejich opylovači je základem pro evoluční diversifikaci květů. Například některé rostliny, jako je Narcissus tazetta, vykazují dimorfismus květů, kde různé morfy květů mohou vylučovat různé vůně a tím přitahovat různé opylovače. Tato variabilita může mít evoluční výhody, protože umožňuje rostlinám efektivněji pokrýt širší spektrum opylovačů, čímž zvyšuje šance na úspěšné opylení.

Kromě toho květinové vůně nejsou jen nástrojem pro přitahování opylovačů. Mnohé rostliny využívají vůně i pro ochranu před herbivory nebo pro vytváření symbiotických vztahů s jinými organismy. Například některé druhy orchidejí vytvářejí vůně, které odpuzují hmyz, jenž by mohl poškodit květy nebo je opylovat neefektivně.

Je nezbytné si uvědomit, že vůně květů jsou pouze jedním z mnoha faktorů, které ovlivňují opylování. Dalšími faktory, jako jsou barva květů, tvar a velikost, doba kvetení nebo i dostupnost nektaru, hrají rovněž klíčovou roli v úspěchu opylování. Vůně je tedy jen částí širšího ekologického obrazu, kde každý detail květu může ovlivnit, jak úspěšně bude opylen.

Jak rozumět biologii a chování evropských divokých včel?

Evropské divoké včely, členové řádu Hymenoptera, představují klíčovou součást ekosystémů, a to nejen jako opylovači, ale také jako ukazatelé zdraví přírodních prostředí. Důkladné pochopení jejich biologie a chování je nezbytné pro ochranu těchto neocenitelných organismů, které čelí stále většímu ohrožení ztrátou přirozených habitatů, klimatickými změnami a intensifikací zemědělství. Avšak, k tomu, abychom byli schopni efektivně přispět k ochraně těchto včel, musíme se zaměřit na několik klíčových aspektů jejich života.

Biologie včel: Klasifikace a fyziologie

Včely tvoří velmi rozmanitou skupinu. Existuje více než 2 000 druhů včel v Evropě, přičemž každý druh vykazuje specifické adaptace na různé environmentální podmínky. V rámci evoluce včel se vyvinuly různé morfologické a behaviorální rysy, které jsou přizpůsobeny jejich způsobu života. Některé druhy jsou samotářské, jiné tvoří kolonie. Všechny mají však společnou roli v opylování rostlin, což zajišťuje biodiverzitu a stabilitu ekosystémů.

Chování a ekologické role

Včely mají složité chování, které zahrnuje nejen hledání potravy, ale také komunikaci v rámci kolonií a interakci s ostatními organismy. Včely jsou zásadními opylovači a jejich role v ekosystémech je neocenitelná. Bez jejich opylování by většina rostlin nemohla plodit, což by mělo katastrofální následky pro potravní řetězce. Každý druh včely má specifické preference pro typy květů, což zajišťuje efektivní opylování širokého spektra rostlin.

Včely nejsou pouze passivními sběrači nektaru. Mnohé z nich vykazují vysokou úroveň kognitivních schopností, které zahrnují učení a paměť. Některé druhy včel, jako jsou například včely rodu Bombus, jsou známé svou schopností pracovat ve skupinách, čímž přispívají k efektivnější organizaci shánění potravy. Některé včely také vykazují známky agresivity, která je součástí jejich obranného chování při ochraně svého území nebo hnízda.

Ohrožení a ochrana

Mnohé druhy evropských včel čelí silnému tlaku z různých environmentálních a antropogenních faktorů. Ztráta přirozených biotopů, změna klimatu, pesticidy a znečištění vzduchu jsou hlavními hrozbami pro přežití včel. Některé druhy včel jsou už dokonce ohrožené nebo vyhynulé v důsledku těchto změn. V některých regionech Evropy se počet populací včel drasticky snižuje, což má za následek sníženou účinnost opylování a negativní dopady na zemědělskou produkci.

Ochrana včel vyžaduje systematický přístup, který zahrnuje ochranu přirozených biotopů, zmírnění negativního vlivu pesticidů a zajištění biodiverzity. Podporovat zdravé ekosystémy je klíčové nejen pro včely, ale i pro další živočichy, kteří závisí na stejných přírodních zdrojích.

Důležitost pro ekologii a ekonomiku

Další aspekty, které je třeba zvážit

Kromě přímé ochrany včel je nutné věnovat pozornost i jiným faktorům, které ovlivňují jejich chování a biologii. Významnou roli hraje například genetická rozmanitost včel, která může ovlivnit jejich odolnost vůči nemocem a parazitům. Sledování a analýza populací včel a jejich rozšíření na základě nových metod molekulární biologie a genomiky se stává klíčovým nástrojem pro lepší porozumění biologii a ochraně těchto opylovačů.

Jaké metody sběru včel jsou nejúčinnější pro monitorování biodiverzity v různých typech prostředí?

V oblasti monitorování včelí biodiverzity a odhadu jejich bohatství existuje několik účinných metod sběru, přičemž výběr konkrétního protokolu závisí na typu prostředí. V tropických otevřených ekosystémech jsou nejvhodnějšími metodami pasti typu Malaise, vanové pasti a síťky. V lesních oblastech se však jako efektivní ukázaly pastí typu Malaise, různé typy sítí a návnady. Studie provedené v různých typech prostředí ukazují, že efektivita metod může značně kolísat v závislosti na charakteru lokalit.

V lesích, jako je například výzkum McCravyho a Ruholla (2017), který se zabýval včelí biodiverzitou a metodami sběru v Illinois v USA, se ukázalo, že vanové pasti umístěné na zemi měly vyšší druhovou diverzitu než ty umístěné ve výšce. Přestože vanové pasti shromáždily větší množství druhů včel, Malaise pasti, které sbíraly pouze 17 včel, se ukázaly jako relativně neefektivní. Tyto výsledky poukazují na důležitost lesních prostředí pro včely a na to, jak je nutné vybírat správné metody sběru v závislosti na konkrétní lokalitě a ekologických podmínkách.

Zajímavým přístupem k monitorování velikosti populací včel je metoda značení a opětovného zachycení, známá jako mark-and-recapture. Tato metoda je běžně využívána pro odhad velikosti populací u obratlovců, avšak její aplikace u včel je méně častá. Studie Briggs et al. (2022) ukazují, že i když tato metoda nevede k úplné náhradě jiných sběrných metod, je cenným nástrojem pro monitorování konkrétních druhů včel a pro hodnocení efektivity jiných sběrových protokolů.

Důležitým aspektem monitorování včelí populace je i použití umělých hnízdišť v zemědělských krajinných typech. Například v USA a Kanadě je běžně využívána včela typu Megachile rotundata k opylování lucerny. Tato včela, která je velmi přizpůsobivá, si buduje hnízda v různých typech dutin, od rostlinných stonků po umělé struktury, jako jsou speciálně vytvořené hnízdní boxy. Takové boxy mohou být naplněny trubičkami různých průměrů a instalovány v zemědělských oblastech pro podporu hnízdění včel. Tento způsob managementu včel může přispět k efektivnějšímu opylování plodin a zároveň podpořit stabilitu populací včel v zemědělské krajině.

Pro podporu divokých včel v zemědělských krajinách byly také vyvinuty různé metody, například použití umělých hnízdních stanic pro včely rodu Osmia, které jsou vynikajícími opylovači ovocných stromů. Studie provedené v Evropě ukázaly, že i malé populace těchto včel mohou mít zásadní vliv na výnosy ovoce. Hnízdní stanice, které jsou umístěny na okraji sadů, obsahují speciální dřevěné bloky s perforovanými papírovými trubičkami, do nichž jsou umístěni samci a samice včel. Po jejich uvolnění v období květu se ukázalo, že i při malém počtu včel je možné dosáhnout pozitivního vlivu na opylování a produkci ovoce.

Kromě toho se ve výzkumech ukázalo, že umělé hnízdiště mohou podporovat včely, které hnízdí v zemi. Tato metoda je zajímavá zejména pro podporu druhů, které jsou ohroženy ztrátou přirozeného stanoviště. Neumüller et al. (2022) provedli výzkum, v jehož rámci vytvořili umělé hnízdiště z místního půdního materiálu, a zjistili, že tato zařízení podporují vysokou diverzitu včel hnízdících v zemi.

Další významnou metodou pro monitorování biodiverzity včel je bioindikace pomocí včel hnízdících v nádobách. Studie Tscharntke et al. (1998) ukázala, že společenstva včel a jejich přirozených nepřátel mohou sloužit jako ukazatel ekologických změn nebo kvality stanoviště. Hnízda včel mohou sloužit jako cenný nástroj pro hodnocení biodiverzity a pro monitorování vlivu změn v krajině na včelí populaci. Je prokázáno, že bohatství včelí populace je úzce spojeno s rozmanitostí rostlinných druhů v daném stanovišti, což ukazuje na vzájemné propojení ekosystémů.