Vztahy mezi kyjatkou hrachovou (Acyrthosiphon pisum) a jinými organismy nás stále častěji utvrzují, jak silný endosymbiotický vztah si tento druh dovedl evolučně vytvořit. Kyjatka je klíčovým škůdcem zelených částí bobovitých, zejména hrachu.

Tyto mšice konkrétně v porostech hrachu poškozují rostliny sáním s postupnými deformacemi pletiv a snad i významněji škodí přenosem viróz, což komplementárně spojeno vede k nižší nasazenosti generativních orgánů. Během vegetace neoplozené samičky tvoří klony bezkřídlých samiček, které v porostech dovedou prudce růst v populační hustotě (Obr. 1). Prudký vzestup početnosti jedinců kolonií mšic, které nestihají likvidovat predátoři nebo parazitoidi mšic, vede k jejich strádání, proto jsou samičky v konečném důsledku donuceny k produkci okřídlených jedinců závěrem léta. Dosud to vypadá jako čítankový příklad mechanismu retrogradace populací mšic způsobenou nedostatkem potravy. Ovšem evolučně se kyjatky vybavily mechanismem, který tento základní princip může zvrátit. V bakteriocytech si kyjatky kupříkladu uchovávají jednoho spolubydlícího s učiněnou radostí. Jedná se o bakterii Buchnera aphidicola (Obr. 3). Recentně se ukazuje, že tato bakterie dovedla s podstatně menší mírou kolonizovat ohromný výčet jiných druhů mšic. Jedinci hmyzu při sání do sebe přijmou ohromné množství sladkých šťáv a jiné důležité látky jako aminokyseliny se jim nedostávají. Zmíněná Buchnera dovede pro mšici syntetizovat živiny a sama lépe prosperuje ze sladkých šťáv, kterých je v těle kyjatek přehršel. Zároveň bakterie vytváří obalové látky pro viry, jež se ze slinných žláz sáním šíří dál. V rostlinách se dále zvedá množství živin, tudíž jsou mutualistické vztahy vyváženy ovšem v neprospěch rostlin. Tento druh soužití dvou organismů je přenášen snadno na potomky mšic partenogenetickou cestou, přičemž i po spáření ukládá samička mšice bakterie do vajíčka. Po zajištění výživy nabídla kyjatka své tkáně další bakterii, což je Hamiltonella defensa v roli tělesného strážce, jež po nakladení vajíček lumkem (parazitoidem, Obr. 2)) tyto malé larvičky zabíjí a zachrání tak mšici před jistým sežráním zaživa. Pro jinou funkci hostí těla kyjatek další bakterii s vědeckým pojmenováním Regiella insecticola jejíž úlohou je zvýšení resilience respektive odolnosti před jinak smrtícím houbovým onemocněním mšic způsobenou patogenem Pandora neophidis. Není divu, že kyjatka hrachová (jinak pro zemědělce a zahrádkáře nevítaný škůdce) se stala populární pro vědecké bádání, vždyť z literatury je známo, že jejich dnes rozluštěná genová výbava je obohacena o více než 10 000 genů oproti DNA člověka (několikanásobek oproti jiným hmyzím zástupcům). Pro kyjatku evolučně výhodná startovací pozice je jen snad trochu eliminována geneticky podmíněným slabším imunitním systémem, díky kterému se těmto společníkům v tělech kyjatek lépe daří. Ovšem na tuto okolnost jsou tyto mšice jako R-stratégové s důrazem na vysokou plodnost a mobilitu velice dobře vybaveni.  

Obr. 1: kolonie kyjatky hrachové na rostlině hrachu

Obr. 2: líhnoucí se parazitoid (Aphidius ervi) z těla kyjatky

Obr. 3: kulovité bakterie Buchnera aphidicola (zdroj: Journal.pbio.0050126.g001.png)

Autor: Ing. Jaroslav Šafář, Ph.D.

Agritec Plant Research s.r.o., Šumperk,

Dedikace: Pří přípravě rukopisu a též při zpracovávání výsledků byly využity prostředky z projektu MZE-RO1018.