Osamělé larvy vos sežraly své vlastní sourozence

Larvy osamělých hrabajících vos Izodontia harmandi se ukázali být kanibaly. Pokud vosí matka naklade do hnízda příliš málo kořisti nebo naklade příliš mnoho vajec, její mláďata začnou požírat své sourozence. V důsledku toho se velikost plodu zmenší přibližně o polovinu, což pomáhá vyrovnat se s nedostatkem potravy. Výsledky studie jsou publikovány v článku pro časopis PLoS ONE.

Některá zvířata produkují více potomků, než dokáží uživit. Tento problém lze vyřešit mechanismem známým jako redukce plodu. Například rodiče mohou sníst část vajec nebo mláďat (více o takových případech si přečtěte v našem článku „Hlavu vzhůru a nebojte se“). V jiných případech mezi sebou mladí jedinci zuřivě soupeří, což má za následek, že ti nejslabší z nich umírají hlady – nebo jsou zabiti svými sourozenci. Kromě toho někdy starší mláďata sežerou mladší sourozence. To se stává zejména u sov v letech, kdy je málo kořisti. Podobné příklady jsou známy u obojživelníků a hmyzu.

Larvy samotářských včel a vos ze stejného hnízda mezi sebou jen zřídka soupeří (v tomto případě mluvíme o zástupcích skupiny bodavých (Aculeata); mezi larvami parazitických vos, které se někdy nazývají i vosy, není konkurence a kanibalismus neobvyklý). Důvodem je, že každá larva se obvykle vyvíjí v samostatné buňce s vlastní zásobou potravy. Navíc je věk všech mladých jedinců v hnízdě přibližně stejný, takže žádný z nich nemá možnost se z vajíčka dříve vylíhnout a sníst své bratry a sestry. Kanibalismus u larev tohoto hmyzu je pozorován pouze ve vzácných případech, kdy jsou stěny jednotlivých buněk zničeny a sousedé se setkávají tváří v tvář.

Nicméně, jediná vosa Izodontia harmandi, člen čeledi vos rypoušců (Sphecidae), se tímto pravidlem neřídí. Samice tohoto hmyzu si staví hnízdo, ve kterém nejsou žádné jednotlivé buňky, naplní ho kořistí a nakladou do něj až jedenáct vajec. V průměru jedno hnízdo obsahuje 5,4 vajec a 37,1–42,3 obětí. Všechny larvy z jednoho hnízda se vyvíjejí ve společném prostoru. Navíc v každém hnízdě I. harmandi Vyskytují se mladí jedinci pouze jednoho pohlaví – buď pouze samci, nebo pouze samice.

Vědci kdysi předpokládali, že larvy I. harmandi v hnízdě pokojně koexistovaly a hlášené případy údajného kanibalismu u těchto vos byly považovány za vzácnou anomálii. S tím, jak se však důkazy o takovém chování zvyšovaly, odborníci změnili názor a začali připouštět, že larvy I. harmandi pravidelně se navzájem jedí. Tato problematika však nebyla systematicky studována.

Japonští entomologové Yui Imasaki a Tomoji Endo z Kobe College se rozhodli dozvědět se více o vztazích mezi larvami I. harmandiV letech 2010–2015 vědci lákali samičky tohoto hmyzu pomocí pastí vyrobených z dutých bambusových stonků. Autoři čekali, až si vosa uvnitř stonku postaví hnízdo, naplní ho kořistí, naklade dovnitř vajíčka a uzavře ho korkem. Poté hnízda v různých fázích vývoje shromáždili, spočítali, kolik vajíček a larev obsahují, a pokud to bylo možné, určili pohlaví potomstva.

Celkem Imasaki a Endo nasbírali 495 hnízd. I. harmandi, z nichž 318 obsahovalo potomstvo v různých stádiích vývoje a potravu pro něj. Každá snůška obsahovala průměrně 9,2 vajec, ale průměrný počet zakuklených larev v hnízdech byl 4,2. Během vývoje vajec a larev se tedy velikost plodu snížila o 54 procent, což může naznačovat kanibalismus larev. Nejvýrazněji se snížila v raných a pozdních stádiích.

V 69 případech vědci odhadli hmotnost kořisti v hnízdech. V průměru jedno hnízdo obsahovalo 3,09 gramu potravy pro larvy. Zároveň vosí matky zásobovaly budoucí samičky o něco lépe než samci: v průměru nechaly první 3,91 gramu kořisti a druhým 2,97 gramu. Tento rozdíl však nebyl statisticky významný (p=0,06). Autoři nenašli žádnou souvislost mezi velikostí snůšky a množstvím uskladněné kořisti. Teoreticky by vosí matka měla uskladnit tolik kořisti, kolik potřebuje celý plod (nebo naopak naklást tolik vajíček, kolik larvy díky uskladněné kořisti dokáží vyrůst), ale nemůže předem předpovědět, kolik obětí a jaké velikosti bude schopna ulovit.

Aby se potvrdilo, že larvy I. harmandi Protože se hnízdo navzájem pojídá, Imasaki a Endo v laboratoři odchovali 39 hnízd tohoto hmyzu. Po prozkoumání obsahu hnízd, ve kterých se tato hnízda vyvíjela, vědci vrátili vajíčka, larvy a potravu zpět na bambusový stonek, uzavřeli ho a umístili do plastové nádoby. Počet přeživších jedinců byl spočítán ve stádiu kukly a imaga.

Zpočátku bylo v 39 hnízdech 265 larev. Do zakuklení se jich však přežilo pouze 156, což odpovídá 58,9 procentům. Dospělí jedinci se vylíhli ze 101 kokonů. Ve 30 hnízdech se velikost hnízda ve stádiu larvy snížila a ve 23 hnízdech ve stádiu kukly. Po analýze těchto dat dospěli Imasaki a Endo k závěru, že množství uskladněné potravy má pozitivní vliv na přežití larev před zakuklením, zatímco počáteční velikost hnízda má vliv negativní (p = 0,05 a p = 0,005). Jinými slovy, největší počet mladých vos přežije do stádia kukly v hnízdech s velkým množstvím kořisti a malým množstvím larev a nejmenší počet – tam, kde je málo kořisti a mnoho larev. Zároveň žádný z těchto faktorů neovlivnil procento kokonů, z nichž se vylíhnou imaga. Tyto vzorce jsou v souladu s myšlenkou, že nedostatek potravy žene larvy do pohybu. I. harmandi ke kanibalismu.

V závěrečné fázi Imasaki a Endo odchovali devatenáct mláďat I. harmandi mimo hnízda, v plastových nádobách (každý plod obsahoval tři až devět larev, celkem 84). Každých pět minut byly larvy fotografovány. To jim umožnilo zaznamenat, jak jedly své sourozence. Projevy kanibalismu byly zaznamenány u 14 plodů, což odpovídá 74 procentům. V tomto experimentu uhynulo 54 procent larev a 76 procent z nich bylo sežráno sourozenci (příčinu úmrtí dalších deseti larev nebylo možné určit; je také možné, že je sežrali sourozenci). Autoři poznamenávají, že kanibalové byli někdy větší než jejich oběti, ale často se navzájem napadaly larvy přibližně stejné velikosti.

Výsledky studie ukazují, že larvy I. harmandi pravidelně jedí své sourozence. To se obvykle stává, když je na larvu příliš málo zásob potravy. Imasaki a Endo se domnívají, že tento mechanismus umožňuje efektivní zmenšení velikosti plodu, když je potravy málo (a úspěšně se vyrovnává s tím, že samice nedokáže předvídat, kolik potravy bude schopna uskladnit). Pokud je potravy dostatek, larvy mohou žít v míru.

Dříve jsme informovali o tom, jak entomologové vyvrátili hypotézu vysvětlující, proč středoamerické včely nemají žihadlo. Melipona bukvice produkují mnohem více královen, než kolonie potřebuje. Dříve se předpokládalo, že přebytečné samice opouštějí domov, zaujímají místo královen v jiných koloniích a prostřednictvím sociálního parazitismu šíří genetický materiál své původní rodiny v celé populaci. Ukázalo se však, že zástupci tohoto druhu nejsou schopni proniknout do kolonií svých příbuzných. Navíc, na rozdíl od předchozích studií, dělnice M. beecheii neregulují kastovní zařazení larev, aby produkovaly více reprodukčních samic. Budoucí kasta tohoto druhu je s největší pravděpodobností geneticky daná. Tento mechanismus vede ke konfliktu mezi larvami, které profitují z toho, že se stanou královnami, a dělnicemi, které se snaží zachovat společenstvo. Řeší se velmi krutě: dělnice jednoduše zabijí většinu narozených královen.