Termiti jsou inženýři ekosystémů a ještě o nich mnoho nevíme ****************************************************************************************** * Buček: Termiti jsou inženýři ekosystémů a ještě o nich mnoho nevíme ****************************************************************************************** Termitů existuje více než 3 000 druhů a jejich celková hmotnost je větší jak celková hmotn Nejznámější jsou jako škůdci, kteří vám „sežerou“ dům a až v posledních letech se začíná v jejich význam pro ekosystém. Absolvent PřF UK Aleš Buček na japonském ostrově Okinawa zkou evoluční vývoj a příbuzenské vztahy – základní znalosti, které nám donedávna chyběly. Jak se český? vědec dostane k v?ýzkumu termitů v Japonsku? Dostal jsem se k nim přes mého kolegu-kamaráda Jana Šobotníka, který? se studiu termitů vě skupinu na České zemědělské univerzitě. Nejdříve jsme se s Honzou znali spíše z hospody a žádný? společný? projekt, ale jak mi o termitech zapáleně vyprávěl, uvědomil jsem si, že m láká. Termiti jsou zásadní pro koloběh organické hmoty v tropech a subtropech, a i přesto velmi málo. Ke konci doktorátu jsem pak začal pracovat na termitím projektu, kter?ý jsem s Japonska. A proč zrovna do Japonska? Už během studia jsem se seznámil s Belgičanem Tomem Bourguignonem [ URL "https://groups.oi bourguignon"] , který se výzkumu termitů věnuje. A na Okinawě zakládal novou výzkumnou sku postdoktorandskou pozici, kterou jsem přijal. Jak se vám tam žije a bádá? Okinawa je tak trochu Robinsonův ostrov. Jižní třetina až polovina ostrova je hustě zalidn milion lidí, a zbytek je džungle. Když chcete kamkoli jinam, musíte letět. Každý to snáší to vyhovuje, někdo po určité době trpí pocitem izolovanosti. Žiji hodně v bublině mezináro ústavu, který? byl založen na zelené louce. Nemám tak zkušenost z echt japonského ústavu – výrazně více japonské než ústavy české (směje se). Slyšel jsem, že pro cizince je to docel prostředí.░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ •░Okinawa░Institute░of░Science░and░Technology░Graduate░University░(OIST)░░░░░░░░░░░░ ░░Založen░v░roce░2011░na░zelené░louce.░Ze░začátku░ústav░bojoval░s░nalákáním░špičkových vě ░░lokality,░ale░díky░skvělému░zázemí░a░insitucionálnímu░financování░se░brzy░stal░lákadlem ░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ ░░světa.░Výzkum░a░výuka░probíhá░v░angličtině░a░cizinci░tvoří░více░jak░60░%░všech░vědců a Kvůli jazykové bariéře? Ano, Japonci často neumí anglicky. Japonské kamarády? mám pouze v rámci ústavu. A to se ja 2,5 roku, ale dorozumět se je složité. V japonštině například existuje plno zdvořilostních závislosti na úrovni zdvořilosti se používají úplně jiná slova. Já už většinou řeknu, co p odpovědi většinou nerozumím (směje se). V tom má OIST výhodu – úředním jazykem je angličti vědců tam přijíždí jako cizinci do neznáma, což lidi stmeluje. Zpět k termitům, proč je důležité je zkoumat? Termiti jsou inženýři ekosystémů. Živí se převážně hlínou nebo dřevem a jsou to hlavní roz organické hmoty. V Česku podobnou funkci zastávají například žížaly, houby, dřevokazní bro oblastech jsou termiti nechvalně známí jako škůdci, kteří vám „sežerou dům“. Celosvětově z odhadované v řádu bilionů korun. Proto se většina výzkumů soustředí na to, jak je vyhubit. době začínáme trochu chápat jejich zásadní roli v přírodě. V Česku se ale nevyskytují? Zatím ne, ale je pravděpodobně jen otázkou času, kdy se termiti díky globálnímu oteplování vyskytovat i u nás. Pro přežití termiti potřebují, aby teplota dlouhodobě neklesala pod 10 Jižní Morava či Praha již mají průměrné roční teploty kolem 10 stupňů a čím dál méně dní j Je tedy pravděpodobné, že se tu usídlí. I tak ale můžeme zatím zůstat v klidu – termiti u čtyřem ročním obdobím spíše živořit. Jak jsou termiti důležití pro ekosystém? Velmi! V porovnání s tím, jak nenápadně žijí. Například v experimentech, kde v určitém mís termity chemicky vyhubí a toto místo porovnají s kontrolní plochou bez zásahu, jsou pozoro změny. Plochy bez termitů obsahují více odumřelé organické hmoty, kterou nemá kdo rozkláda To snižuje například klíčivost rostlin, a dokonce způsobuje nižší výnosy zemědělských plod například obilí. Vyhlazení termitů se negativně projevuje zejména v obdobích sucha. Co dalšího bychom o termitech měli vědět? To by mohlo být dlouhé povídání (směje se). Termiti jsou nejvíce rozšíření v tropech a sub jich více než 3 000 druhů. I když připomínají mravence, je to ve skutečnosti společensky ž švábů. Podobně jako třeba včely či mravenci žijí v koloniích. Velikost dělníků a vojáků se milimetrů do maximálně dvou centimetrů, královny jsou výrazně větší, mohou mít až deset ce a vojáci žijí řádově týdny až měsíce, královny se dožívají i více než 30 let. Některé druh vyvinuli chemické zbraně a v případě ohrožení páchají sebevraždu. Jejich těla doslova vybo tekutinu, která se vně těla změní na toxickou, a tak zneškodní protivníka. O čem je váš aktuální výzkum? Věnuji se základnímu výzkumu – popisuji evoluční vývoj termitů a jejich příbuzenské vztahy nám pomohou pochopit jejich význam pro ekosystém. Popsali jsme příbuzenský? strom téměř se vybraných druhů termitů a časovou škálu hlavních událostí v průběhu 150 milionů let termit evoluce, kterou lze odvodit od fosilních nálezů. Tímto článkem [ URL "https://www.research publication/336630488_Evolution_of_Termite_Symbiosis_Informed_by_Transcriptome-Based_Phylo publikovaným v Current Biology jsme docela dramaticky změnili přijímanou hypotézu o změnác vztahů v průběhu evoluce termitů. Pro přímou aplikaci našich poznatků do praxe je to asi j cesta, ale je to ta nejzákladnější znalost, která nám o termitech doteď chyběla. Na co konkrétně jste přišli? Na základě osekvenovaných termitích transkriptomů a dalších informací jsme vytvořili jejic strom, ze kterého dokážeme vyvodit mnoho informací. Již dříve se napříkalad vědělo, že pře let došlo k náhlé evoluční změně jejich střevního osídlení – jedna linie termitů ztratila tráví dřevo, a nahradila je bakteriemi, které jim umožnily trávit hlínu. To vedlo ke vznik nejúspěšnější skupiny termitů, která dnes tvoří víc než 80 procent současných termitích dr hypotézy předpokládaly, že k této změně došlo přes evoluční mezikrok –„pěstovaní“ symbioti bakterií vně těla, na „zahrádkách“ uvnitř termitišť. Toto „pěstitelství“ jedna vývojová vě opravdu praktikuje. My jsem prokázali, že to nebyl společný mezikrok všech linií, ale jen Jaké jsou další výzkumné plány? Aktuálně píšu granty a hledám pozici pro založení vlastní výzkumné skupiny. Stále žiji ve kariéry, i když pozic je málo a panuje značná kompetice. Podal jsem si teď Junior Star GAČ bych vypracovával na České zemědělské univerzitě s mal?ým tý?mem a s velkou mezinárodní sp Čemu by se vaše skupina věnovala? Tematicky zůstávám u termitů a chci pokračovat ve výzkumu organismů, které žijí s termity nejsou pouze mikroorganismy v jejich střevech. Chci studovat genetické změny u hmyzu, kter životu v termitištích. Mnoho druhů brouků a much žije jako parazité či neškodní „spolubydl hnízdech. U těchto druhů je na první pohled zarážející, že v evoluci mnohokrát nezávisle n nápadně podobné adaptace pro život uvnitř termitiště, že se zde evoluce ubírá vždy podobný skvělá příležitost, jak studovat úlohu determinismu versus náhody v evoluci. Jak vypadá den vědce ve vašem podání? Můj běžn??ý den je dost nelaboratorní. Většinu času sedím u počítače. I když vzděláním nej programátor ale samouk, hodně se věnuji anal?ýze a zpracování dat. Ale vždy se snažím mít projekty, které by mě vyhnaly do laborky. A nejkrásnější jsou terénní práce, kdy vždy na d vyjedeme „na lov termitů“. Těsně před karanténou jsem byl 2,5 t?ýdne v Kamerunu, loni na M dlouhodobý? projekt nám běží v Malajsii. Ale terénní práce tvoří v celkovém součtu přibliž půl ročně. Jak takové terénní práce probíhají? Vždy záleží na projektu, většinou sbíráme vzorky co největšího počtu druhů termitů pro dal ýzy. V Kamerunu a dalších tropech celého světa běží dlouhodobý experiment, kdy pozorujeme diverzitu termitích druhů a jak termiti ovlivňují procesy v půdě. Jak vzpomínáte na studium na Univerzitě Karlově? Vzpomínám jen v dobrém. Potkal jsem tam skvělé lidi. Studoval jsem biochemii na PřF, kde j přednášek povinných. Nevím, jestli se to od té doby změnilo. S odstupem bych ocenil větší předmětů. Chybělo mi více biologie. Seriál „Czexpats in Science z UK“? přináší rozhovory s úspěšnými absolventy Univerzity Kar Vzniká ve spolupráci s Czexpats in Science [ URL "http://czexpatsinscience.cz/"] , spolkem republice. Už od bakaláře jste pracoval v laboratořích na Ústavu organické chemie a biochemie Akademi jste se věnoval? Zabýval jsem se řečí hmyzu, jak spolu organismy komunikují pomocí chemickýc?h látek – fero A jak se stane, že se výsledky vašeho výzkumu z magisterského studia objeví na prknech Nár Jaký to byl pocit? Můj kolega, kte?rý? se na v??ýzkumu podílel, jezdil pravidelně s autorem hry René Levínský Cesty byly dlouhé, povídali si, a tak vznikl námět hry Dotkni se vesmíru a pokračuj. Bylo Národního divadla vidět výsledky, které jsem sám promítal během laboratorních seminářů. Ne setkání s herci, kteří přišli na návštěvu do laboratoří, a viděl jsem tam jejich první čte neuvěřitelné, jak rychle vstřebali nové informace a z mého pohledu to hned perfektně zahrá Co vás baví na vědě? Že si člověk může dělat co chce, co ho zajímá a baví. To je velmi důležité pro vnitřní mot ve vědě nutná. Kde berete inspiraci? Největší zdroj inspirace nacházím v přírodě. Když je člověk v terénu, tak tam na mnoho věc inspirací mi je samozřejmě čtení a povídání s kolegy (ideálně u piva). Co vás baví mimo vědu? Rád lezu a chodím po horách, což teď na Okinawě úplně nejde. Ale začal jsem se tu potápět, baví. Často chodím hned ráno před prací. V domě, kde bydlím, kdybych hodně skočil z balkon je tam mělko – tak skočím do moře, kde je 50 metrů od pobřeží korálov?ý útes, který nabízí diverzitu, která je velmi podobná tropům. Trochu mě mrzí, že termiti nebyli dost evolučně aby░osídlili░i░moře.░Takže░potápění░jen░těžko░spojím░s░prací░(směje░se).░░░░░░░░░░░░░░░░░░ Mgr.░Aleš░Buček,░Ph.D.░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░ Během studia Biochemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy začal pracovat na Ústa Aktuálně působí jako postdoktorand na japonském Okinawa Institute of Science and Technolog