Lidově se jim říká hovniválové, správně chrobáci. Prosluli hlavně svou ikonickou činností, což je valení kuličky trusu. Jenže při této náročné práci až příliš často narazí na situaci, kdy se před nimi objeví jen těžko překonatelná překážka. Nová vědecká studie prozkoumala, jak to chrobáci řeší.
Chrobáci byli ve starověkém Egyptě uctíváni jako nadpřirozené bytosti: sluneční bůh Cheprer byl zpodobňovaný jako skarab valící před sebou sluneční kotouč. Vědci teď popsali, že i některé reálné schopnosti chrobáků jsou výjimečné.
Proč chrobáci vyrábějí kuličky z trusu
V přírodě nepřijde nic nazmar. Dokonce ani to, co jiní živočichové vyloučí jako nestravitelné zbytky. Trus stále ještě obsahuje spoustu živin a na celém světě žijí specialisté, kteří se jím živí. Nejčastěji jsou to brouci známí jako „hovniválové“.
Kromě neobvyklé potravní specializace se chrobáci a vrubouni vyznačují tím, že se starají o potomstvo. Na rozdíl od mnoha jiných brouků, kteří nakladou vajíčka a nechají larvy, ať se živí jak umí, jim připraví zásobu potravy na celou dobu jejich vývoje.
Menší druhy kladou svá vajíčka přímo do čerstvé hromádky, larvy se tak líhnou uprostřed prostřeného stolu. Skrývá to v sobě ale riziko - mnoho predátorů, především ptáků, moc dobře ví, co hromádky trusu nabízejí. Vyhledávají je, prohrabou a sežerou všechno, co se hýbe, larvy i dospělé brouky.
Velcí vrubouni zvolili pracnější strategii - trus zahrabávají co nejdál od zdroje, který přitahuje predátory. Nosit břemena se však ještě nenaučili, transport proto řeší tak, že z čerstvého trusu vyrobí úhlednou kuličku a tu pak odvalí na vhodné místo.
Celá akce je velmi náročná. Nejznámějšími tvůrci kuliček jsou vrubouni rodu Scarabeus - mezi ně patří i proslulý posvátný skarabeus starých Egypťanů, vruboun posvátný (S. sacer).
Vrubouni žijí v subtropických a tropických oblastech Starého světa a jejich kuličky mohou dosahovat velikosti golfového míčku. Brouci je tvarují a uhlazují předními končetinami, jejichž holeně jsou vybaveny několika tupými trny, a zoubkovaným okrajem čelního štítku.
Chrobáci totiž kuličku valí, dokud nenarazí na nějaké místo, které se hodí k jejímu zakopání, aby jim jejich cennou kořist nikdo neukradl. Kuličky dopravují na bezpečné místo buď kvůli potravě, anebo aby do nich nakladli vajíčka.
Jak se chrobáci orientují
Protože vrubouni valící kuličku nevidí, kam míří, občas se zastaví, vylezou na ni a otáčejí se, aby se zorientovali.
Vědci, kteří je pozorovali v jižní Africe, si všimli, že brouci na kuličce „tančí“ častěji tam, kde má půda vyšší teplotu. Když teplota půdy dosahovala 60 oC, zastavovali se až sedmkrát častěji než na místech, kde byla nižší než 50 oC.
Vědci původně zkoumali „orientační“ tanečky brouků, při kterých se hovnivál na vršku koule rozhoduje, kterým směrem se dále vyd.
Aby to dokázali, „obuli“ na přední končetiny vrubouna silikonové „botičky“. A opravdu - brouci, jejichž nohy byly izolované od žhavého povrchu půdy, se zastavovali méně často než jedinci bez „botiček“.
Mobilní úkryt před rozpálenou půdou
V suchých horkých oblastech je povrch půdy ve dne rozpálen až na 60 °C, což pro menší živočichy představuje smrtelné nebezpečí.
Někteří to řeší noční aktivitou, jiní, jako pouštní mravenci, stráví tři čtvrtiny času na stéblech trávy a jen čtvrtinu pobíháním po zemi nebo si občas „plivnou“ na nohy.
Vrubouni, kteří si v jižní Africe válejí svou kuličku z trusu velkých býložravců, nemohou čekat na noc, až jim trus oschne nebo ho sebere někdo jiný, a stéblo trávy je neudrží.
Vruboun válí svou kuličku zadníma a středníma nohama, pozadu, hlavou dolů, takže po horké zemi šlape jen předníma nohama.
Švédský tým pomocí termokamery zjistil, že jihoafričtí vrubouni Scarabaeus (Kheper) lamarcki využívají svou kuličku jako chladnější místo k odpočinku.
Válející vruboun má přední holeně rozpálené na 49 °C, ale jakmile si vyleze na kuličku, nohy se mu začnou ochlazovat. Obvykle si je přitom olizuje.
Už po deseti sekundách je jejich teplota 42 °C a brouk jde znovu válet, případně si ještě počká asi 15 sekund na zchlazení na 38 °C.
Kulička z trusu nejen izoluje od horkého povrchu země, ale díky odpařování obsažené vody je dokonce chladnější než vzduch, okolo 32 °C, a brouk se chladí o její povrch (zadní nohy i při válení).
Ohřívání nohou od země je ale rychlé, na zemi teplé 57 °C vruboun válí jen asi 2-5 sekund, urazí půl metru a vyleze si na kuličku.
Při extrémní teplotě povrchu půdy 60 °C pokaždé urazí dokonce jen asi 12 cm. Při teplotě 51 °C válí mezi přestávkami 18 sekund, při teplotách pod 50 °C válí vesele bez přestávek.
| Podmínky | Chování vrubouna |
|---|---|
| povrch půdy 57 °C | válí asi 2-5 sekund, urazí půl metru a vyleze si na kuličku |
| povrch půdy 60 °C | urazí pokaždé jen asi 12 cm |
| teplota 51 °C | válí mezi přestávkami 18 sekund |
| teploty pod 50 °C | válí bez přestávek |
| kulička z trusu | má okolo 32 °C |
Když entomologové nasadili vrubounům na přední nohy silikonové botičky, frekvence přestávek poklesla na polovinu.
Afričtí hovniválové používají svou kuličku hnoje nejen jako zdroj potravy, ale také jako ochranu před horkem. Kuličku, která je často až padesátkrát těžší než samotný brouk, využívají jako útočiště, kam mohou vylézt a uniknout tak z rozpáleného písku.
V hmyzí říši jsou tím hovniválové unikátní. Jsou prvním objeveným příkladem hmyzu, který využívá mobilní úkryt před horkem.
Hnojníci, jak se broukům také říká, používají kuličku hlavně jako zásobu potravy, kterou si mohou odvalit z dosahu jiných strávníků.
„Hovniválové vylézají na svou kouli hnoje, jakmile se jim začnou přehřívat přední nožičky či hlava,“ říká Marcus Byrne z Wits University.
Při vysokých denních teplotách si hovniválové na vršku koule často otírají obličej. Roztírají si tím sliny po hlavě a nožičkách, čímž se ještě více ochlazují.
Kulička tedy slouží broukům během cesty jako přenosná klimatizace. A neochlazuje jen vrubouna. Když vědci změřili teplotu půdy, ukázalo se, že vlhký trus ochlazuje i ji, rozdíl může být až 1,5 oC.
Is This African Insect the Strongest in the World?
Spolupráce samce a samice při překonávání překážek
Toccoová zkoumala chrobáky vrubounovité, aby pochopila, v čem tato spolupráce spočívá. Její tým nabídl hmyzu kravský trus a pak jen sledoval, jak se zachová, když s kuličkami vytvořenými z trusu narazí na některou z překážek, jež tým připravil.
Simuloval tak přirozené prostředí chrobáků, kteří žijí v lesích, kde na něco podobného narážejí neustále.
Dvojice brouků při překonávání překážky velmi pečlivě koordinují své akce, přičemž samci chytají kouli shora a samice se postaví na hlavu, aby kouli nohama odstrčily od země, ukázala studie.
Toto neobvyklé kooperativní chování vědci považují za jedinečný příklad spolupráce jiných živočichů než lidí, kteří se snaží přemisťovat předměty, aniž by znali konečný cíl.
Rozdělení rolí mezi samcem a samicí
Ukázalo se, že samci brouků se vždy ujali role tahounů koulí. Postavili se před kouli, uchopili ji předními končetinami a pak ji táhli za sebou, a tím pádem couvali.
Samičky jim při tom vždy pomáhaly zezadu, přičemž kouli tlačily vpřed zadními končetinami.
Na rovném terénu se oba brouci pohybovali stejnou rychlostí, ale to se změnilo při kontaktu s překážkou.
Samci se na ni pokusili vyšplhat a při tom táhli kouli za sebou. Samice zůstaly pod překážkou, postavily se na hlavu a samci pomáhaly tím, že kouli vzpíraly nad sebe silnějšími zadními končetinami.
Jakmile se jim podařilo kuličku zvednout, zůstaly na ní zavěšené a samec pak vytáhl nahoru jak kuličku, tak svou partnerku.
Podle Toccové pak musel zvedat asi desetinásobek své tělesné hmotnosti.
Samice měly ještě jednu roli. Pomáhaly samci tím, že je zachraňovaly před pádem.
Samec se totiž mnohdy na vrcholu překážky držel jen s vypětím všech sil, přičemž jejich družky je stabilizovaly.
Proč je společný transport účinnější
V experimentech se také ukázalo, že když kuličku valila dvojice, byla výrazně rychlejší než osamělí brouci.
A také partneři dokázali snadněji a efektivněji překážky překonat než sólisté.
Podle autorů studie je zjevné, že tato nutnost koordinace vede u chrobáků k chování, které samce a samice přivádí k častější spolupráci.
Vytváření dvojic tedy dává smysl, ale i nadále zůstává záhadou, jak brouci koordinují své akce.
„Jak spolu brouci s mozkem menším než zrnko rýže komunikují? A jak se při plnění tohoto úkolu vzájemně koordinují?“ nabízí otázky Toccová.
Chrobák vrubounovitý v české přírodě
Starořecký stavitel Sisyfos byl bohy odsouzen k tomu, aby v podsvětí valil do kopce obrovský balvan. Ten mu v okamžiku, kdy ho má téměř na vrcholu, uklouzne a skutálí se zpět.
Stejné odborné jméno dostal náš jediný zástupce vrubounů, který vyrábí z trusu kuličky, vzácný teplomilný chrobák vrubounovitý (Sisyphus schaefferi).
Naší zemí probíhá severní hranice jeho rozšíření, setkáte se s ním proto hlavně na stepích jižní Moravy.