Miksi vaivautua tekemään omaa myrkkyäsi, kun voit yksinkertaisesti muokata sen syömästäsi ruuasta? Se on tehokas, energiansäästöstrategia, jota ainakin toukkijat käyttävät. Kasvit sisältävät kaikenlaisia inhottavia kemiallisia suoja-aineita, ja teot, jotka on sopeutettu käsittelemään näitä myrkkyjä, kierrättävät ne helposti kaiken torjumiseksi lintuista muurahaisiin hämähäkkeihin.
Asiaan liittyvä sisältö
- Keittoaukot Varo: Venom ei suojaa sinua turhilta vauvan lintuilta
Myös nikotiini on yksi näistä voimakkaista kemikaaleista. Eläimissä ei ole sopeutettu käsittelemään sitä, se tuhoaa reseptoreita, jotka välittävät hermo-lihassäätelyä. Tupakan sarvimato suhtautuu kuitenkin myönteisesti myrkkyyn. Tämä pieni vihreä toukka ruokkii nikotiinia sisältäviä lehtiä tasolla, joka tappaa muut eläimet. Tutkijat ovat huomanneet, että toukkailla, jotka ruokkivat enemmän nikotiinirikkaita kasveja, on yleensä alhaisempi muurahaisten ja ampiaisten saalistusaste kuin niillä, jotka syövät lehtiä, joiden nikotiinitaso on alhaisempi. Mutta kuinka tarkalleen hyönteiset käyttivät kemikaalia näiden petoeläinten estämiseen, jäi mysteeri.
Saadakseen lisätietoja Saksan Max Planckin kemiallisen ekologian instituutin tutkijat sitoutuivat tupakkakasvien genetiikkaan. He suunnittelivat joitain kasveja sietämään toukan kykyä tunnistaa nikotiini, vaimentaen nikotiiniin liittyvän geenin, joka muuten kytkeytyisi päälle, kun toukot makaisivat kyseisen kemikaalin. Sitten he käyttivät "kysy ekosysteemiltä" -lähestymistapaa ja istuttivat suunnitellut tupakkakasvit Utahiin, missä ne kasvavat kotoisin. Ryhmä antoi luonnon päästä töihin tarkkailemalla kuinka nikotiinigeeniä vaimentavat kasvit vaikuttivat villien toukkien vuotoihin luonnollisilla saalistajilla.
He alkoivat nopeasti havaita, että toukot katoavat yöllä, mutta ne katosivat melkein pelkästään geenien vaimennuslaitoksiin kuin tavallisiin, ei koneellisiin. Jatkotutkimuksissa he havaitsivat, että yölliset susidekoralaiset olivat saalistajia, jotka olivat vastuussa mehukkaiden öisten toukkien välipalojen keräämisestä. Tämä havainto vahvisti, että suunnitellun kasvien hiljentämällä erityisellä geenillä on todennäköisesti tärkeä merkitys toukan kyvyssä hyödyntää nikotiinia.
Susi hämähäkki nauttii tupakoimatonta lounasta. (Kuva: Pavan Kumar) Sitten tutkijat siirsivät kokeilunsa laboratorioon ruokkien toukkien nikotiinipitoisia lehtiä ja tutkineen huolellisesti molekyylin vasteita ja nikotiinipitoisuustasoja kouristuvien hyönteisten vartaloissa. Kummallista, mutta pieni määrä kulutettua nikotiinia - noin 0, 65 prosenttia - hävisi toukkijärjestelmistä eikä niitä voitu ottaa huomioon, he olivat hämmentyneitä löytääkseen.
Selvittääkseen, mitä toukkoja voi olla, tutkijat suorittivat havaintolaboratoriotutkimuksia, jotka esittelivät toukkia sekä ehjillä nikotiinia mahdollistavilla geeneillä että ilman niitä gladiaattorin kaltaiselle areenalle, joka sisältää nälkäisen suden hämähäkin. Hämähäkin hyökkäyskäyttäytyminen antoi lopulta vihjeen, jonka joukkue tarvitsi murtautuaksesi toukon puolustussalaisuuteen. Hämähäkit hyppäsi aluksi nikotiinigeeniä tukevilla toukkilla, mutta hyppivät sitten takaisin ennen kuin purevat tulevalle saalistaan, kuten tässä videossa näytetään:
(Video Sagar Pandit) Kun hämähäkit kohtasivat toukkia, joiden nikotiinigeeni oli vaiennettu, he kuitenkin hyppivät mielellään:
(Video Sagar Pandit) Hämähäkkejä hylkivien toukkien ihoon ei hyökkäyksen jälkeen ilmennyt nikotiinijäämiä, minkä seurauksena tutkijat testasivat toukkien ympärillä olevan tilan. He löysivät pieniä nikotiinivärjäyksiä, jotka ympäröivät ilmaa traumautuneiden toukkien päiden ympärillä. Lisäanalyysi paljasti, että toukkien sifonki vähän nikotiinia ruokavaliosta, jotta se puhtaaksi myrkyllinen halitosis pilvi.
Toisin sanoen hämähäkkien osalta toukkailla on erittäin huono hengenveto, tiimi kuvaa julkaisussa Proceedings of the National Academy of Sciences . Ainakin tässä tapauksessa luonnon vastaavaksi käytetyn savun kanssa osoittautuu pikemminkin hengenpelastajaksi kuin tappajaksi.
