Biologická ochrana (2): Hlístice - ochrana rostlin i lidského pohodlí

26. 06. 2024 Ing. Jiří Nermuť, Ph.D.; Biologické centrum AV ČR, v.v.i. Ochrana obecně Zobrazeno 175x

Hlístice jsou jednou z nejpočetnějších a nejrozšířenějších skupin organizmů na Zemi. Podle různých odhadů tu s námi může žít až jeden milion druhů. Najdeme je v oceánech stejně jako ve sladkovodních jezerech a řekách. Žijí při povrchu půdy, ale také v hloubkách stovek až tisíců metrů pod zemí. Jsou přítomné ve všech ekosystémech od polárních oblastí až k rovníku.

Hlístice žijí jako paraziti rostlin i živočichů, patogeny, parazitoidi, predátoři nebo volně jako bakteriofágní a fungivorní druhy. Známější jsou nepochybně druhy, které způsobují nemoci lidem a zvířatům nebo jsou škůdci zemědělských plodin. Obrovské množství z nich je však také užitečných, a právě o některých z nich se zmíníme v tomto dílu našeho seriálu.

Hlístice vs. pilořitky

Nesmírně zajímavou hlísticí, která dosáhla fenomenálního úspěchu v ochraně lesních porostů, je Deladenus siricidicola. Tento příbuzný fytofágních háďátek, náležející do čeledi Phaenopsitylenchidae, se povětšinu svého času vyskytuje v přirozeném prostředí jako mycetofágní forma, tzn. živí se myceliem hub. Přesněji řečeno houby, neboť jedinou houbou, kterou dokáže toto háďátko požírat, je Amylostereum areolatum. Houba s krkolomným názvem je přenášena pilořitkami.

Pilořitka Sirex noctilio při kladení vajíček do hostitelských stromů zároveň s vajíčky zanáší do napadeného stromu i zmíněnou symbiotickou houbu, která pomáhá rozkladu jinak obtížně stravitelné dřevní hmoty a také poskytuje larvám pilořitek bohatou výživu. Byla to právě pilořitka S. noctilio, kterou se podařilo z Evropy zavléct na Nový Zéland a do Austrálie, kde našla prostřený stůl v podobě plantáží borovice montereyské. Tu si místní pro změnu dovezli z Kalifornie (USA) a rázem tak bylo zaděláno na problém. Škůdce se bez jakýchkoliv přirozených regulačních mechanizmů začal nekontrolovatelně šířit a když množství napadených a zahubených stromů začalo být alarmující, a bylo jasné, že chemickou cestou ani motorovou pilou se invaze zvládnout nedá, padla na stůl otázka, odkud vlastně pilořitka je a proč ve své domovině problémy nedělá.

Krátce na to byla objevena hlístice D. siricidicola. Toto droboučké, asi 1 mm velké parazitické háďátko, žije v chodbách pilořitek, kde se živí právě jejich symbiotickou houbou. Jakmile se ale v blízkosti objeví larva pilořitky, která pochopitelně při dýchání produkuje CO₂, dojde k poklesu pH prostředí a mycetofágní háďátko na to reaguje velmi rychle přechodem do parazitické formy. Ta je asi 2× větší a pomocí gradientu CO₂ dokáže lokalizovat larvu pilořitky. Jakmile k ní doleze, pronikne do jejího těla a začne se dále vyvíjet. Živiny přijímá z hemolymfy svého hostitele celým povrchem těla, a když se pilořitka zakuklí, parazit se přesune do pohlavních orgánů vyvíjejícího se dospělce pilořitky. Má-li smůlu a napadl samce pilořitky, zahyne. Pokud se ale trefil, a infikoval budoucí samičku, způsobí její naprostou sterilitu. Napadená pilořitka se tak nemůže rozmnožovat a místo toho klade jen snůšky plné larev hlístice a své symbiotické houby. Tak se hlístice rychle šíří porostem a následně se dostává do kontaktu se zdravými pilořitkami.

Přirozené šíření by jistě časem i v Austrálii vedlo k úspěchu, ale nebyli bychom to my lidé, abychom nechtěli výsledek hned a co nejlepší. Naštěstí D. siricidicola se může prakticky do nekonečna množit v neuvěřitelném množství na symbiontovi pilořitek, což je houba, kterou je velmi snadné kultivovat na umělých živných půdách. Odtud tedy vedl už jenom krůček ke komerčnímu úspěchu. Hlístice se skutečně množí na médiích s houbou a larvy se následně sklízí a formulují do gelů. Gel zajistí hlístici ochranu před vyschnutím a smrtí, o samotnou aplikaci se pak postará člověk. Ten si k tomuto účelu vyvinul speciální kladívko, do jehož vnitřního zásobníku je umístěn gel s hlísticemi, zatímco úderná plocha je opatřena velmi ostrým dutým hrotem. Když lesník tímto kladívkem udeří do kmene stromu, hrot pronikne kůrou a vstříkne do něj dávku hlístic. Ty zde dokáží poměrně dlouhou dobu přežívat a čekat na pilořitku. Jakmile nějaká do stromu naklade svá vajíčka, hlístice na to citlivě reagují a okamžitě začnou její larvy napadat.

Jen pro představu: eradikace pilořitek probíhala tak, že byly ošetřeny všechny stromy z každé desáté řady všech plantáží. Ano, jednalo se o miliony kmenů. Nicméně už pouhý rok po aplikaci dosáhla parazitace pilořitek 86 % a v roce druhém jejich populace prakticky zkolabovala, takže pilořitky nebyly schopné působit žádné škody. A nejsou toho schopné dosud, ani po více než 50 letech od zahájení programu. D. siricidicola je tak jedním z absolutně nejúspěšnějších modelů biologické ochrany a zároveň důkazem, že pesticidní ochrana, byť se může na počátku zdát snazší a levnější, je nakonec tím, co opakovaně selhává a vytváří začarovaný kruh. Z toho pak není v podstatě úniku.

Životní cyklus entomopatogenních hlístic

Životní cyklus hlístice Deladenus siricidicola

Výběr z hostitelského spektra entomopatogenních hlístic: larvy motýlů, larvy mandelinek, lalokonosců a kovaříků, třásněnky, smutnice aj.

Hlístovky

Nejběžněji dostupné, a v praxi široce používané, jsou mezi hlísticemi tzv. hlístovky, tedy entomopatogenní hlístice. Z hlediska biologického se jedná o dva velmi odlišné rody ze dvou čeledí: Steinernema (čeleď Steinernematidae) a Heterorhabditis (čeleď Heterorhabditidae). Z pohledu praxe ale není rozdíl mezi nimi nijak zásadní. Oba rody, zahrnující stovky druhů, mají velmi podobný, téměř shodný životní cyklus i hostitelské spektrum. Napadají převážně půdní hmyz a specificky dávají přednost měkkým larvám motýlů, dvoukřídlých a brouků. Napadnout ale mohou i velmi tvrdé drátovce, krtonožky a jiný hmyz. Organizmy, které žijí na povrchu půdy nebo přímo na rostlinách, však napadány nejsou. Ne proto, že by to hlístovky nedokázaly, jen se v přirozených podmínkách nemají moc šancí potkat.

Jak už jsme naznačili, hlístovky žijí v půdě a vyjma Antarktidy mají celosvětové rozšíření. Pro život v podzemí jsou vybaveny velmi citlivými smyslovými orgány, které těmto, jinak slepým organizmům téměř mikroskopických rozměrů, umožňují spolehlivě lokalizovat hostitele i na poměrně velké vzdálenosti několika centimetrů. Každý hostitel totiž dýchá a vylučuje látky, jako jsou CO₂, arginin, kyselina močová aj., které jsou hlístovky schopné detekovat i ve velmi malých koncentracích. Pak už jim postačí se začít pohybovat proti gradientu této látky, a nakonec dolezou až k hostiteli.

Této strategii se říká „cruiser“ a hlísticemi, které ji využívají, jsou napadány především méně mobilní, usedlé druhy hostitelů, např. ponravy. Naproti tomu hlístice, preferující strategii „ambusher“, číhají na místě na mobilního hostitele, který bude procházet kolem. Určitě to ale neznamená, že při aplikaci hlístic v praxi musíte vědět, který druh preferuje danou strategii. Rozdíly v pohyblivosti jsou poměrně malé, a tak i typický „ambusher“ dokáže najít a napadnout sedenterního hostitele.

Nejčastějším druhem, s nímž se můžete setkat v ochraně rostlin, je hlístovka Steinernema feltiae. Ta má tu výhodu, že spojuje obě výše popsané strategie. Steinernema carpocapsae je svým založením spíše „ambusher“, zatímco Heterorhabditis bacteriophora je spíše „cruiser“. Obecně platí, že všechny tři zmíněné druhy dokáží napadat stejné hostitelské spektrum a vy si tak nemusíte příliš lámat hlavu tím, jestli aplikace míří proti obaleči jablečnému, smutnicím nebo lalokonoscům. Velmi dobrého účinku dosáhnete se všemi hlísticemi, bez ohledu na to, co tvrdí prodejce, důležitější totiž bude správné načasování aplikace. Na druhou stranu je ale třeba v zájmu pravdy říci, že určitá malá preference tady je. H. bacteriophora bude trochu účinnější proti larvám brouků, S. feltiae si lépe poradí se smutnicemi a housenkami, zatímco S. carpocapsae bude vhodnější volbou proti housenkám nebo krtonožkám. Pokud vás však trápí lalokonosci a zároveň smutnice, určitě není třeba kupovat dva přípravky. Jedna hlístice postačí na přijatelné řešení obou problémů.

Hlístovky, ale třeba i další parazity měkkýšů, o kterých bude dále řeč, bychom měli aplikovat vždy v dostatku vody na vlhkou půdu. Nejlépe bude, když aplikaci provedeme za podmračeného deštivého počasí nebo krátce před deštěm. Případně můžeme následně provést dodatečnou zálivku. Aplikaci bychom měli provádět vždy navečer při západu slunce, neboť hlístice jsou velmi citlivé na vyschnutí a UV záření. Samozřejmě je důležitá i teplota, ideálně mezi 10–20 °C. V přílišném chladu se hlístice hůře pohybují a účinek je pomalejší. Smrtelné jsou pro ně teploty nad 30 °C. Samozřejmě můžeme provádět plošnou aplikaci nebo aplikace pásové, popř. ošetřovat jen okraje pozemků a ohniska. V tomto případu je možné využít repelentního účinku, hmyz má totiž tendenci se ošetřeným plochám vyhýbat.

Housenky zavíječe voskového (Galleria mellonella) napadené hlístovkami rodu Heterorhabditis

Dospělé hlístovky první obří generace vypreparované z těla napadeného hostitele

V nedávných výzkumech se ukázalo, že společná aplikace hlístic s entomopatogenními houbami Beauveria bassiana a Cordyceps fumosorosea vede k lepšímu a efektivnímu šíření houby v půdním prostředí. Zatímco hlístice nám poskytne rychlou ochranu s letálním efektem na škůdce během 48 hodin, spory hub roznesené hlísticemi v půdním profilu zůstávají a poskytují dlouhodobější ochranu proti dalším vlnám škodlivého organizmu. O tom ale více příště, kdy se budeme věnovat kosmopolitně rozšířeným patogenům a parazitům. Nahlédneme do světa nejrůznějších hub, které napadají nejen hmyz a roztoče, ale třeba i jiné houby.