Зоология: самолечение на ларвите

Когато ядат зеле, моркови или декоративни растения с апетит, някои хоби градинари обичат да използват отровния клуб. Подобна е ситуацията и при конвенционалното отглеждане на зеленчуци, плодове и цветя или в горското стопанство: Веднага щом ларвите на зелевите белтъци, гъбестите паяци или ластовичните опашки се нахвърлят върху буйна зеленина, смъртоносната инжекция обикновено вече наближава. В допълнение, природата се защитава с цял арсенал от химически и биологични оръжия, които могат да сложат край на предполагаемия или действителния вредител: от птичи клюнове през оси на иххмона до смъртоносни отровни алкалоиди - пътят към пеперудата е опасно дълъг.

Гъсениците обаче не се предават на съдбата си без съпротива, защото не малко хора използват погълнатите растителни токсини за собствена защита и предупреждават потенциалните хищници с ярки цветове, че са негодни за консумация. Други, от друга страна, развиват дълги косми, които или коприва неприятно при контакт, или правят цялото животно толкова неприятен, че гладни клюнове предпочитат да го отхвърлят. Паразитните насекоми са по-малко страшни; Например с дълги носещи бодли те могат да инокулират потомството на пеперуди, избрани за собственото си пило с яйцата си: След това гъсеницата е заплашена от дълго мъченичество като ходеща храна.

Но наистина ли е запечатан краят на ларвата? Или няма изход? Изследвания на Елизабет Бернайс от Университета в Аризона и Майкъл Сингър от Университета Уеслиан в Кънектикът върху гъсеници от вида мечка молец Grammia geneura и Estigmene площ в Аризона дават важна информация за това.

Избраните два вида пеперуди обитават пасища в югозападната част на Съединените щати, където се хранят с разнообразие от различни растения - те са генералисти. В същото време те биват атакувани от различни паразити, които в крайна сметка им нанасят фатални рани. Ларвите обаче знаят как да се защитават: Те разчитат на така наречените пиролизидинови алкалоиди, съхранявани в телата им, които използват, когато ядат едно от любимите си растения, семейство маргаритки Senecio longilobus, и което всъщност трябва да служи на самото растение, за да отблъсне хищниците.

Потомството на мечките паяци дори може да открие тези вещества в изключително ниски концентрации в зелените неща поради високоспециализирани и много чувствителни вкусови рецептори, което след това стимулира тяхното хранително поведение точно на тази храна. Гъсеницата на Grammia geneura По време на своя метаболизъм той също съхранява иридоидни гликозиди - горчиви вещества, които са свързани със захарта - които от своя страна индуцират повишена активност в клетките на рецепторите на захарозата. В крайна сметка това подгрява похотта на ларвата за съдържащата иридоид Plantago insularis an - живовлякът е известен с това, че осигурява химикали за защита срещу хищници.

Това вече дава на гъсениците известна защита, но това не е ли просто случайно положителен страничен ефект от техните хранителни навици? За да тестват това, двамата учени събраха от природата здрави ларви и на двата вида, заразени с паразити, отделиха вкусовите им клетки, изложиха ги на различни съставки и наблюдават как реакциите им са във всеки отделен случай.

Всъщност присъствието на паразити в организма изглежда значително повишава глада на гъсениците за пиролизидинови алкалоиди и иридоидни гликозиди: И при двата вида специфичните рецептори на заразените индивиди показват значително повишена активност в сравнение с тези на здравите специалисти. Този положителен отговор от техните сензорни клетки в крайна сметка подтиква животните да консумират това естествено антипаразитно лекарство по-интензивно - и още повече: В същото време, след измерванията, чувствителността към растителни токсини като кофеин намалява, така че те могат да преминат към иначе негодни за консумация растения, които са плюс за тях обещайте желани отрови.

Захарта, от друга страна, която иначе подгрява апетита на керфето, няма ефект върху реакцията на вкусовите рецептори, въпреки че податливостта към това се състои от същите нервни окончания като тази към иридоидите. Според учените промяната в диетата, предизвикана от враговете в тялото, не засяга цялата сензорна клетка, а само някои рецепторни протеини или техните вторични пратеници.

Гъсениците съзнателно търсят онези растителни токсини, които могат да убият естествените врагове в тялото си в достатъчни дози, да ги използват целенасочено и по този начин да отворят ново поле за експерименти за еволюцията между гостоприемника и паразита. Хоби и професионални животновъди вероятно ще бъдат по-малко доволни от това от биолозите, но все още имат малко утеха: Много гъсеници по-късно се превръщат в красиви пеперуди.