Hrozí vyhynutí poloviny druhů obojživelníků
„Každý druh i parazit na Zemi má svůj vyměřený čas v řádu jednotek milionů let, žádný tu nevydrží věčně,“říká parazitolog Jan Štefka.
Jako jeden z mála smrtelníků navštívil přísně chráněná místa na Galapágách, aby zde zkoumal evoluci tamních unikátních parazitů. Evoluční biolog Jan Štefka je sledoval hlavně na kriticky ohrožených ptačích populacích pěnkav a drozdců, které mnohdy čítají poslední desítky párů. „Zajímá nás i míra jejich příbuznosti a schopnost se dále množit bez následků. Je nám jasné, že s nimi zmizí i jejich parazité,“vysvětluje dvaačtyřicetiletý vědec Biologického centra Akademie věd ČR, který mluví o krizi biodiverzity parazitů.
Co jste tou krizí myslel?
Po dlouhou dobu se vědci zabývají ohrožením druhové bohatosti hlavně u volně žijících organismů, především savců a ptáků nebo rostlin. Často ale ignorovali na ně napojené parazity. Představa je, že právě oni škodí hostitelským organismům, ale ne vždy to tak je. Spousta parazitů je neškodná nebo má důležitou funkci v ekosystému. Víme o případech, kdy se odchytem živočichů před vymřením podařilo zvířata namnožit a vypustit zpět do volné přírody. Jenže záchranáři je v zajetí zbavili parazitů nebo dalších patogenů. Často se tak podařilo nechtěně vymýtit i organismy, které nijak zvlášť škodlivé nebyly. Pokud hostitel zmizí z prostředí, jeho parazit mizí s ním.
Kde je možné se s takovými případy setkat?
Posledních několik let sledujeme podobný vývoj na souostroví Galapágy. Zabýváme se zde dlouhodobou koevolucí ptáků a parazitů žijících na povrchu jejich těla, jako jsou všenky nebo různí roztoči. Velká část tamních zvířecích druhů se jinde než tam nevyskytuje. Volně žijící druhy mají parazity, které nikde jinde nenajdeme. Ale vstupuje do toho zásadně ještě jeden prvek.
Hádám, že je to vliv člověka.
Přesně tak. Kvůli lidské činnosti máme dnes spoustu nepůvodních druhů zavlečených všude po světě, ať už cíleně, či nechtěně. Na Galapágách tak vzniká problém s některými organismy včetně invazních parazitů, kteří umí škodit. Třeba druh mouchy, v angličtině zvané upíří moucha, jejíž larvy parazitují na hnízdech s ptačími mláďaty. Výrazně škodí například Darwinovým pěnkavám, jimž už dříve člověk přímo škodil poničením životního prostředí.
Co jste na Galapágách zkoumal?
Strávil jsem tam v roce 2014 pět týdnů, kdy jsme se s mým doktorandem a zahraničními kolegy zaměřili na jeden druh ptáka, drozdce galapážského, a jeho soužití s parazity. Odebírali jsme genetické a krevní vzorky ptáků i parazitů, a to z různých koutů ostrovů. Porovnávali jsme populace na jednotlivých ostrovech a příbuzenské vztahy mezi nimi. Zajímá nás také, jak jsou ptačí společenstva na ostrovech ohrožená. Některá mají několik desítek párů a žijí jen na několika ostrovech. V laboratoři pomocí genetických metod zjišťujeme, nakolik jsou tyto populace postižené velkou příbuzností jedinců.
Jaké poznatky z výzkumu máte?
Podařilo se nám dokázat, že existují určité varianty imunitních genů, které souvisí s parazitací vnějšími, méně škodlivými parazity. V populacích galapážských drozdců jsme na základě tohoto objasnili, proč jich někteří na svém těle mají více nebo méně. Takové vazby se v běžné přírodě hledají velice těžko, i většina podobných výzkumů se zabývá jinými, patogennějšími typy parazitů. Brzy bychom měli publikovat výsledky genomického výzkumu populací ptáků a využití získaných informací k jejich přežití.
Čím na vás tyto tichomořské ostrovy ležící na rovníku zapůsobily?
Zaujal mě už přílet na ostrov Baltra, kde se nachází hlavní letiště. Ostrov je dost zničený, měl jsem pocit, že jsem přistál někde na poušti, což mi kolébku evoluce moc nepřipomínalo. Další ostrovy ale vypadaly úplně jinak. Příroda je tu ovlivněná hlavně nadmořskou výškou a podle toho také vypadají vegetační nebo klimatická pásma. Na velice malém území může člověk navštívit spoustu ekosystémů a každý z nich má různou faunu i floru. Na vlastní oči tak můžete sledovat, jak vypadají procesy vzniku nových druhů.
Galapágy jsou známé tím, že zde žije řada druhů, které jinde nenajdete. Co jim nejvíce škodí?
Jako jinde je to i zde hlavně člověk. Posledních padesát let za to mohlo hlavně moderní osídlení. Už od 17. století zde kotvily lodě, které využívaly místní zdroje. Známé jsou případy želv sloních, které sloužily námořníkům jako živé konzervy. Ani farmáři prostředí moc nepomohli, kvůli zdivočelým kozám a kočkám. Překvapilo mě také, jak vypadá moře kolem ostrovů.
Čím?
Okolo nich jsou sice úžasné korálové útesy, ale i zde se pomalu začíná projevovat znečištění. Dostali jsme se na místa, kam se turista nedostane. Museli jsme projít velmi přísnou karanténou, abychom tam nezatáhli žádné invazní organismy. Když jsme ale viděli místní pláže, nevěřili jsme vlastním očím. Některé z nich byly doslova poseté plastovým odpadem, který sem připlul z jihoamerické nebo asijské pevniny. To je obrovský paradox.
Na Galapágách běží řada záchranných programů, nenarušuje se jimi přirozený evoluční vývoj?
To si nemyslím, evoluční vývoj se odehrává v řádech stovek až tisíců generací. Může přijít nenadálá klimatická událost, která může populace existenčně ohrozit a výrazně ji redukovat, přitom jde o přirozený vývoj. Nijak se na tom nepodepíše ani odchyt posledních jedinců ohroženého druhu do zajetí, když je včas vrátíme. Horší je to v případě, pokud trvale zmizí živočichové jako galapážské želvy, jež mají velký vliv na celý ekosystém.
Bylo by snadné odtud zavléct parazity i na druhý konec světa?
U vnějších parazitů by to nemělo hrozit. Na druhou stranu i endemiti jsou druhy organismů, které mohou ve vhodném prostředí zapadnout a začít se množit. Většina parazitů se sice neuchytí, ale stačí jeden z tisíce, a malér je na světě. Stalo se to u hlístic zavlečených do Evropy z jihovýchodní Asie, které parazitují na úhořích. Dokázaly se adaptovat na naše úhoře a způsobily obrovské škody.
Jak se paraziti nejčastěji po světě šíří?
Hlavně díky člověku, a to převážně v souvislosti se zemědělstvím, tedy transportem potravin, plodin nebo zvířat. Pomocí genetiky se nám podařilo zdokumentovat zavlečení rybích tasemnic do severní Afriky. Vytrasovali jsme také zatažení motolic u jelenovité zvěře do Evropy, kde na některých místech decimují jejich populaci. Motolice se sem dostala ze Severní Ameriky už v 19. století, kdy se dovážely exotické jelení druhy pro honitby.
Když se řekne parazit, představíme si zpravidla drobného škůdce.
Ze své definice je to organismus, který profituje z hostitele na jeho úkor. Parazit má ale daleko víc funkcí. I když někdy škodí, tak má regulační schopnost. Pokud zmizí, může se přemnožit jeho hostitel. Často mu také pomáhá čelit daleko škodlivějším patogenům nebo zabraňovat autoimunitním onemocněním. U spousty parazitů zjišťujeme, že jsou to spíše komenzálové, tedy neškodní „příživníci“živící se tělesným nebo potravním odpadem.
Jaké velikosti některé druhy mohou dorůstat?
Při výzkumu jsme z útrob některých druhů napadených ryb tahali i klubka plné půlmetrových tasemnic. Zajímavé je, že tento druh, řemenatka ptačí, má tři mezihostitele – korýše, ryby a rybožravé ptáky. Právě v rybách dorůstá největší velikosti, ty mají při napadení nápadně zvětšené břicho. Obecně největšími parazity co do velikosti jsou právě tasemnice.
Které druhy parazitů momentálně nejvíce ohrožují živočichy v Česku?
V posledních letech se tu potýkáme s extrémně patogenní parazitickou houbou způsobující chytridiomykózu, která napadá obojživelníky a způsobuje závažné kožní poruchy. Tato choroba způsobuje vymírání spousty obojživelných druhů, u nás zatím naštěstí není tolik rozšířená. I tak ale kvůli ní v kombinaci s dalšími vlivy hrozí na celé planetě vyhynutí až polovině druhů obojživelníků. To je hrozivé číslo.
Může se stát, že parazit nakonec zcela vymýtí původní druhy?
Na takový problém vědci kvůli chytridiomykóze narazili v tropech nebo na jihu Evropy, ale obecně paraziti takovou schopnost nemají. Problémem jsou ještě hlístice u úhořů, ale poslední roky se jejich populace obnovují. Obavy však máme u ptačí malárie, která napadá červené krvinky. V minulosti byla zavlečena člověkem na Havaj, kde zdecimovala ptačí populace. Několik ryze endemických druhů tak zcela vymizelo a mnoha dalším to hrozí.
Dá se říci, že evoluce parazitů má nějaké limity?
V tom záleží hlavně na jejich hostitelích. Abych řekl pravdu, jejich vývoj včetně evoluce parazitů neumíme předpovídat, my jsme schopní vidět jen současný nebo historický stav. Nedá se ani s jistotou říci, že by jedna z evolučních strategií byla do budoucna výhodnější. Každý druh žijící na naší planetě má svůj „vyměřený“čas v řádu jednotek milionů let, ale žádný tu nevydrží věčně. Bohužel je zřejmé, že lidstvo tuto dobu obrovskému množství druhů zkracuje. Jestli skutečně stojíme na prahu dalšího masového vymírání, to se teprve ukáže.