Denní a noční motýli patří k nejlépe prozkoumaným skupinách organismům, proto jsou oblíbenými modelovými skupinami v ekologickém výzkumu i v racionální ochraně přírody. Naše znalosti o afrických druzích motýlů jsou však poměrně chudé, často není uspokojivě známa ani jejich místní diverzita, což výrazně omezuje naše porozumění lokálním společenstvům i celým ekosystémům. Mnohé ekologické fenomény, dobře známé z jiných částí světa, rovněž nebyly v tropické Africe uspokojivě studovány. Takové mezery ve znalostech se již od roku 2007 snažíme zaplnit intenzivním studiem afrotropických motýlů v různých částech kontinentu.
Patrnosti biodiverzity podél ekologických gradientů
Současné rozmístění biodiverzity, světové i lokální, je výsledkem složitých kombinací řady historických, evolučních a ekologických faktorů. Porozumění změnám diverzity podél environmentálních gradientů (čili se změnou podmínek prostředí) je klíčové pro pochopení jejích globálních patrností i historie. Tyto znalosti jsou důležité zejména v tropických oblastech, kde se vyskytuje převážná většina současných druhů. Nicméně právě z tropů nám z různých důvodů chybí dostatečná data i případové studie, nejhůře je na tom právě tropická Afrika. Právě proto studujeme změny diverzity podél dvou výrazných environmentálních gradientů v tropické Africe: gradient nadmořské výšky Kamerunské hory a gradient produktivity prostředí v jižní Africe.
Kamerunská hora (Mount Cameroon) je se svými 4095 m n.m. nejvyšší horou střední a západní Afriky. Zároveň nabízí jediný kompletní výškový gradient tropického lesa od mořského pobřeží po horní hranici lesa (~2200 m n.m.) na celém kontinentu. Od roku 2014 tu studujeme místní společenstva motýlů ve vztahu k nadmořské výšce. Pomocí pravděpodobně nejvyššího počtu exponovaných pastí vůbec standardizovaně sbíráme data o frugivorních denních a nočních motýlech v podrostu i lesních korunách. K tomu ještě standardizovaně chytáme noční motýly přilákané na světlo. Díky úzké spolupráci s několika mezinárodními odborníky se můžeme zaměřit na široké spektrum skupin (tj. Rhopalocera, Geometroidea, Lasiocampoidea, Cossoidea, Bombycoidea a podstatnou část Noctuoidea). Oba typy sběru dat praktikujeme v různých ročních obdobích, abychom odhalili, jak jsou zjištěné patrnosti ovlivněny sezonalitou tropického lesa. Protože náš výzkum probíhá na plochách dříve založených našimi kolegy (zejména Dr. Davidem Hořákem a Dr. Ondřejem Sedláčkem), přispívá náš výzkum přidáním početné skupiny hmyzu k již běžícím projektům o ptácích a rostlinách.
Nedávno (od listopadu 2016) jsme začali standardizovaně sbírat noční motýly pomocí přenosných světelných lapačů podél gradientu produktivity prostředí od Namibské pouště po údolí řeky Zambezi. Vztah mezi produktivitou a biodiverzitou leží v zájmu ekologů již dlouho, neznáme však téměř žádné kvantitativní studie, zejména hmyzu, podél gradientů nezávislých na zeměpisné šířce. Opět velmi úzce spolupracujeme s ornitology (projekt vede Dr. David Storch), takže naše data budou přímo srovnatelná s těmi ornitologickými.
Ekologie a ochrana afrotropických motýlů
Denní a noční motýli jsou oblíbenou modelovou skupinou vhodnou pro porozumění ekologie a plánování udržitelné ochrany tropického lesa. O afrotropických motýlech toho však příliš nevíme. Proto se zaměřujeme i na poznání různých aspektů jejich ekologie, zejména s potenciálním využitím k jejich ochraně.
Náš výzkum stanovišť afrických motýlů začal již v roce 2007 v Bamendských horách (Bamenda Highlands) v západním Kamerunu. Ukázali jsme, že někteří endemičtí denní motýli jsou specializovaní na otevřená stanoviště včetně trávníků. To dokazuje, že pro ochranu místní biodiverzity je významné i všeobecně přehlížené bezlesí, zejména v mozaice s ubývajícím africkým horským lesem. Nedávno jsme se ve stejné oblasti začali zaměřovat i na noční motýly, studujeme reakci jejich společenstev na fragmentaci horského lesa. V souvislosti s ochranou afrického horského lesa jsme shromáždili všechna známá data o rozšíření horkých druhů denních motýlů napříč pohořími Guinejského zálivu. Velkou část tvoří naše terénní dat z expedic podpořených National Geographic Society, shromáždily jsme však data i z muzeí a ze sběrů mnohých kolegů. Tato data v současnosti analyzujeme s cílem stanovit ochranářskou hodnotu jednotlivých oblastí a vybrat ty nejcennější z hlediska ochrany biodiverzity.
Narozdíl od našeho ostatního výzkumu biodiverzity horských oblastí nám Kamerunská hora nabízí rozsáhlá území tropického lesa jen málo ovlivněného lidskou činností. Zároveň nám umožňuje rozšíření výzkumu do nížinných oblastí při úpatí hory. Intenzivní výzkum pomocí pastí s návnadou nám nabízí poměrně detailní vhled do stanovištních nároků řady druhů motýlů. Souhrnné výsledky nám pak umožní odhalit vliv struktury tropického lesa na celá motýlí společenstva. Kamerunská hora nám zároveň nabízí jedinečnou možnost studovat, jak je diverzita motýlů tropického lesa ovlivňována přirozenými disturbancemi, místní prales je totiž poměrně silně narušován nevelkou populací slonů. Od narušovaných ploch jsou pouhým proudem staré lávy, kterou sloni nepřekračují, odděleny plochy dlouhodobě nedotčené. Právě začínáme nový projekt přímo srovnávající společenstva denních i nočních motýlů obývající tyto lesní plochy s rozdílným režimem disturbancí. Naše výsledky naleznou uplatnění v ochraně a obnově biodiverzity tropického lesa.
Abychom lépe pochopili roli motýlů v ekosystémech, intenzivně se věnujeme jejich významu pro opylování kvetoucích rostlin. Více informací o našem polinačním výzkumu, včetně využití motýlů coby modelové skupiny, naleznete zde.
Diverzita afrotropických motýlů
Materiál, který jsme během našeho dlouhodobého výzkumu nasbírali, zahrnuje poměrně široké spektrum motýlích taxonů. Mnoho z nich nebylo nikdy v takovém rozsahu sbíráno, náš výzkumtak přináší cenné taxonomické informace. Navíc máme i bohatá genetická data o řadě vzácných horských druzích, tato data jsou využitelná pro fylogenetické i populačně genetické studie (hledáme studenty!).
Náš výzkum již přinesl cenné informace o rozšíření mnohých druhů, objevili jsme i množství druhů dosud zcela neznámých. Námi nasbíraní jedinci již posloužili k popisu dvou druhů denních motýlů a jednoho rodu drvopleně z Kamerunské hory a jednoho poddruhu motýla z Libérie, popisy několika dalších druhů jsou již připravovány. Většina námi nasbíraného materiálu je uložena ve veřejných sbírkách Zoologického muzea Jagelonské univerzity v Krakově a v Bavorské státní zoologické sbírce v Mnichově.
Abychom lépe pochopili roli motýlů v ekosystémech, intenzivně se věnujeme jejich významu pro opylování kvetoucích rostlin. Více informací o našem polinačním výzkumu, včetně využití motýlů coby modelové skupiny, naleznete zde.