Expedice Neuron 2025: Kutilky aneb když se rodí společnost

Přírodovědecká Expedice Neuron se vrací z Guatemaly s úspěchem. Zkoumala, jak se z hmyzích kutilek stávají spojenci a proč je to v evoluční biologii tak důležité téma.

V učebnicích se sociální hmyz obvykle pojí s mravenci, včelami či termity. Jenže právě na okraji hmyzího světa lze objevit něco mimořádného. Biolog Michael Mikát se svým týmem zkoumal v rámci Expedice Neuron kutilky, tedy skupinu blanokřídlého hmyzu, u nichž se sociální chování objevuje spíše vzácně. Z deseti tisíc druhů jen u některých, které mají společnství, kolonie, kde jsou jen dvě či několik málo samic, které se neliší jako třeba královna a dělnice u včel. Sociální systém v takto rané evoluční fázi je velmi cenný.

„Těch větví sociálního hmyzu je omezené množství a kutilky patří mezi asi tu nejméně prozkoumanou,“ říká Michael Mikát, vedoucí expedice, který už dříve zkoumal včely kyjorožky (Ceratina nigrolabiata), u nichž se oba rodiče starají o potomky – což je u blanokřídlého hmyzu jev takřka nevídaný a u včel prvně objevený. Naprostá většina kutilek žije samotářsky, ale velmi malé množství je o něco dál, tedy žije v malých společenstvích, kde si členové vzájemně pomáhají. „Přijde mi fascinující, že se díky výsledkům Expedice Neuron dostáváme k podstatě sociálního chování, kdy hmyzí jedinci spolupracují, ale uplatňují i své zájmy, své ego,“ líčí Monika Vondráková, ředitelka a spoluzakladatelka Nadace Neuron. Ta již financovala čtrnáctku expedic.

Nové objevy z džungle

Biolog Mikát objevil v Guatemale se svým mezinárodním týmem, který podpořila Nadace Neuron částkou 427 500 korun, další případy sociálního chování u kutilek, navíc v linii, kde to dosud nebylo známé. Dříve byl podobný příklad spolupráce znám jen u jednoho rodu. „My jsme našli další dva,“ líčí biolog. A naznačuje, že asi nejde o ojedinělou výjimku. „Můžeme tipovat, že ve výsledku to budou nějaké desítky druhů,“ odhaduje širší kontext.

Na první pohled se to jeví jako drobný detail „ze života hmyzu“, řečeno s bratry Čapky, ale ve skutečnosti se zjištění dotýká jedné z velkých otázek evoluce: Jak a proč začnou živočichové spolupracovat. Proč si dvě samice nezačnou navzájem konkurovat až do úplného vytlačení jedné z nich? Proč zůstávají spolu v jednom hnízdě a pomáhají si? A hlavně proč jsou některé samice ochotné vzdát se vlastního rozmnožování ve prospěch jiných samic?!

Podle Mikáta je jedním z hlavních vysvětlení tlak nepřátel. „Nejspíše půjde o to, že takto sociální hnízda budou lépe chráněná proti parazitům a proti dalším nepřátelům, třeba mravencům. Samotářská samice bývá v nevýhodě. Když odletí lovit mšice nebo jiný hmyz (třásněnky) pro své larvy, nechává hnízdo bez obrany. A ti potomci jsou v tu chvíli nechránění... Můžou je třeba sežrat mravenci, anebo tam můžou vlézt nějací paraziti, kdežto ve dvou se riziko omezuje. Jedna samice může zůstat v hnízdě a druhá shání potravu. Právě to může být první krok k sociálnímu uspořádání,“ zamýšlí se entomolog, jenž řídil terénní a výzkumné aktivity dvanácti badatelů mezi 4. a 25 listopadem 2025.

Ego existuje i v hmyzí říši

Jenže ani takové vztahy v širších „rodinkách“ nejsou idylické. Doktor Michael Mikát odmítá romantickou představu nějaké čistě harmonické přírody. „Panuje romantická představa, že v přírodě jsou živočichové hodní, spolupracující a že tam panuje harmonie. Ono to tak ale není. Spíše jde o tvrdé vyjednávání za účelem obrany vlastních zájmů. Je to spíš ostré, někdy až skoro mafiánské vyjednávání, kdy si každý hájí své sobecké zájmy. Ego mají i maličcí živočichové,“ odhaluje nečekaně přírodovědec.

Podle něj spolupráce nevzniká jen tak z čirého altruismu, ale z rovnováhy výhod. „To, že se dohodnou, je průnik jejich zájmů, kdy každý nějak ustoupí a vcelku to potom funguje,“ míní vědec. I když dvě samice vedle sebe společně lépe ubrání hnízdo, neznamená to, že se vzdají vlastní reprodukce. Jedna z klíčových otázek nynějšího výzkumu tedy zní, zda se v takovém společenství množí obě samice, nebo jen jedna. Odpovědi může přinést provedený terénní výzkum a navazující laboratorní analýzy. Vědci proto měří velikost jedinců, vyvinutost jejich vaječníků, opotřebení křídel a otestují genetickou příbuznost členů hnízda. Teprve to ukáže, jak je společenství organizované a jaké v něm panují vztahy. Zvlášť cenná jsou přitom hnízda s větším počtem samic. Tým našel i taková. „Největší mělo sedm samic,“ říká Mikát o dosud největší vědou zaznamenané skupině. Vedle sedmi samic se v hnízdě objevili i dva samečci.

Za taji darwinowské evoluce

Právě podobné nálezy, jichž docílila Expedice Neuron 2025, mohou odpovědět na obecnější otázky evoluce. „Nejlepší způsob, jak se dívat na obecné věci, je podívat se, jestli nějaký znak vznikl víckrát nezávisle na sobě, a zkoumat skupiny, které ho mají, a co je spojuje,“ vysvětluje vedoucí výpravy. Kutilky jsou v tomto ohledu mimořádně cenné, neboť představují málo probádanou (a zřejmě i opakovaně vznikající) cestu ke společenskému životu.

Význam výzkumu však dle něj nespočívá jen v samotném objevu. „Abychom živočichy mohli dobře chránit, musíme je dobře znát,“ upozorňuje Mikát z Katedry zoologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Bez dostatečných znalostí nelze dělat kvalitní rozhodnutí ani v ochraně přírody, ani ve společnosti obecně. A dodává ještě širší a vážnější rozměr: „Já osobně si myslím, že vzdělání má smysl samo o sobě. Čím víc toho o světě víme, zvlášť když je to něco složitého, komplexního a zajímavého, tím líp se můžeme rozhodovat v našich životech.“

A výzkum sociálního hmyzu – včetně prostých kutilek – má podle ekologa Mikáta ještě jednu nečekanou hodnotu. Nastavuje pověstné zrcadlo i nám samotným. „Myslím si, že když člověk rozumí chování živočichů v přírodě, může potom pochopit i některé naše pudy a konání.“ Vnější tlak stmeluje, ale konkurence přetrvává i uvnitř skupiny a spolupráce bývá výsledkem kompromisu, nikoli harmonie. V tom jsou si lidé a hmyz možná bližší, než byste čekali. Malé kutilky tak nejsou jen okrajovou „kuriozitou“ z tropů: mohou se stát jedním z klíčů k pochopení toho, jak vlastně v přírodě vzniká společnost. Ne hotová, disciplinovaná a stabilní jako u medonosných včel nebo mravenců, ale křehká, vyjednávaná a teprve se nesměle rodící.

Importované stovky hnízd

To vše odhalují získané zkušenosti a terénní data, která Expedice Neuron pořídila. „Musím říci, že podpora Neuronu nám pomohla složit větší výpravu a četnější zapojení mladých kolegů, než by tomu bylo bez ní. Máme z toho radost,“ vypráví Mikát, jenž sestavil věru mezinárodní tým s věkovým průměrem kolem 25 let. Dvěma účastníkům – talentovanému gymnazistovi Antonínovi Pechovi a filmařce-dokumentaristce Kateřině Fialové – bylo nedávno teprve osmnáct roků! Celkem se výpravy účastnil tucet osob včetně pár výzkumníků nebo doktorandů z Guatemaly, Kolumbie a Ekvádoru. „Podpora mladých vědců je pro nás absolutní priorita. Když vidím, jak se nebojí vydat do pralesa zkoumat tajemství spolupráce, vím, že budoucnost české vědy je v dobrých rukou,“ říká Monika Vondráková z Neuronu.

Mladý tým získal v terénu cenné poznatky, nahrávky, ale hlavně data a vzorky. „S expedicí jsem rozhodně spokojený. Podařilo se nám v hnízdech kutilek najít jak ty sociální, které byly hlavním cílem expedice, tak solitérní pro srovnání,“ uvádí Mikát. Vědci spolupracovali s místními odborníky i obyvateli, kteří jim pomohli ve sběru materiálu. A ten je nebývale působivý! Vědci pořídili přibližně 400 hnízd kutilek (reálně se „hnízda“ nacházejí v suchých větvičkách rostlin), ovšem k tomu se přidalo asi dva tisíce hnízd kyjorožek a také další vzorky jiných včel a samotářských vos. „Měli jsme toho plné batohy,“ přiznává Mikát s tím, že se neodváží vše: hnízda byla na místě otevřena, zaznamenala se struktura a vědci vzali jednotlivé dospělce a larvy. Ti se zakonzervovaly; jen menší část putovala přes oceán do Česka živá.

Další objevy v laboratoři

Živí jedinci, larvy a kukly se tak nechávají dospět, načež je přírodovědci podrobí mnohým analýzám včetně genetických. Výzkum tak rozhodně nekončí odjezdem z lokality, ale plynule pokračuje v pražské laboratoři. Právě teď, v březnu, laboratorní fáze začíná další etapu. „Genetické analýzy bude dělat Shannon Serpa Valdez,“ říká Michael Mikát o své doktorandce z Ekvádoru, která se na Univerzitě Karlově věnuje právě tomuto tématu. Další členové týmu pomáhají s bioinformatikou, se tříděním vzorků nebo přepisem dat. Výprava tak nebyla jen jednorázovou cestou „za materiálem“, ale součástí širšího výzkumného plánu.

Vedoucí expedice, který už v roce 2020 dostal za svoji práci o kyjorožkách Cenu rektora UK, má s výzkumem značné ambice. Už tehdy, když pracoval na „včelích rodičích“, publikoval článek v prestižním americkém vědeckém časopise Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS), kam míří i tentokrát. „Naším cílem, který bych viděl jako realistický a zároveň ambiciózní, je publikovat celkově článek o evoluci sociality kutilek v magazínu odpovídajícímu právě PNAS, Current Biology nebo Nature Communications,“ vysvětluje vědec, který jevil zájem o přírodu už od mala. Ani není divu: jeho tatínek býval v Hradci Králové entomologem, maminka ochranářkou. Nyní je na něm, aby pro přírodovědu nadchl nové generace. K loňské Expedici Neuron říká: „Je skvělé, že se zapojilo tolik mladých lidí, kteří získali zkušenosti, jež v laboratořích nenabudou. Jsme moc rádi, že se podařilo sestavit velký tým, který vykonal dost práce. A zároveň to studující rozvine a otevře se jim svět.“