Hvorfor gider at lave din egen gift, når du blot kan genbruge den fra den mad, du spiser? Det er den effektive, energibesparende strategi, som mange larver bruger i det mindste. Planter indeholder alle mulige grimme kemiske forsvar, og larver tilpasset til at håndtere disse giftstoffer genanvender dem let for at afværge alt fra fugle til myrer til edderkopper.
Relateret indhold
- Caterpillars Pas på: Gifte vil ikke beskytte dig mod clueless babyfugle
Nikotin er også et af disse potente kemikalier. Hos dyr er ikke tilpasset til at håndtere det, skader det ødelæggelse på en receptor, som formidler neuromuskulær kontrol. Tobakshornormen glæder sig imidlertid over den gift. Denne lille grønne larve fester på nikotinholdige blade i niveauer, der ville dræbe andre dyr. Forskere har bemærket, at larver, der lever af mere nikotinrige planter, har en tendens til at have lavere niveauer af predation hos myrer og hveps end dem, der spiser blade med lavere nikotinniveauer. Men hvordan præcist insekterne bruger kemikaliet til at afskrække disse rovdyr forblev et mysterium.
For at finde ud af mere, forskede forskere fra Max Planck Institute for Chemical Ecology i Tyskland med genetik fra tobaksplanter. De konstruerede nogle planter til at rod med larvenes evne til at genkende nikotin og dæmpede et nikotin-associeret gen, der ellers ville være tændt, når larverne gulpede det kemiske stof. De tog derefter en "spørg økosystemet" tilgang og planter de konstruerede tobaksplanter i Utah, hvor de vokser oprindeligt. Holdet lade naturen komme på arbejde, og observerede, hvordan nikotingen-lyddæmpende planter påvirkede de vilde larver 'run-ins med naturlige rovdyr.
De begyndte hurtigt at observere, at larver forsvandt om natten, men de manglede næsten udelukkende på gendæmpende planter snarere end de normale, ikke-konstruerede. Ved yderligere undersøgelse fandt de, at natlige ulvekredder var rovdyrene, der var ansvarlige for at udtage de saftige snacks om natten. Denne iagttagelse bekræftede, at det særlige gen, der er stillet af de konstruerede planter, sandsynligvis spiller en vigtig rolle i larvenes evne til at anvende nikotin.
En ulvespider nyder en tobakfri frokost. (Foto af Pavan Kumar) Forskerne flyttede derefter deres eksperiment ind i laboratoriet, fodrede larverne nikotinholdige blade og omhyggeligt studerede molekylresponserne og nikotinkoncentrationsniveauerne i de krøllende insekters kroppe. Mærkeligt nok forsvandt en lille mængde konsumeret nikotin - ca. 0, 65 procent - fra larverne og kunne ikke redegøres for, blev de forundrede over at finde.
For at finde ud af, hvad larverne kunne være op til, gennemførte forskerne observationslaboratorieundersøgelser, hvor de introducerede larver både med og uden intakte nikotin-aktiverende gener i en gladiatorlignende arena indeholdende en sulten ulve edderkop. Edderkoppens angrebsadfærd gav endelig ledetråden, som teamet havde brug for for at knække larvenes defensive hemmelighed. Edderkopper sprang oprindeligt på nikotingen-aktiverede larver, men sprang derefter tilbage før de bider i deres vilde bytte, som vist i denne video:
(Video af Sagar Pandit) Når edderkopper stødte på larver, hvis nikotingen blev tavet, ville de dog glade:
(Video af Sagar Pandit) Der opstod ingen nikotinspor på den edderkopafvisende larvehud efter angrebet, hvilket førte forskerne til at teste pladsen omkring larverne. De fandt små puffer af nikotin og omringede luften omkring de traumatiserede larvehoveder. Yderligere analyse afslørede, at larverne vandrer en smule nikotin fra deres diæt for at puste den ud som en giftig halitosis sky.
Med andre ord, hvad angår edderkopper, har larverne et tilfælde af meget dårlig ånde, beskriver holdet i Proceedings of the National Academy of Sciences . I dette tilfælde viser det sig, at naturens ækvivalent med brugt røg er en livredder snarere end en morder.
