A selyemkóró evése nem teszi beteggé a monarch hercegnőket

A legtöbb ember tudja uralkodó pillangók haszonnövényként hernyóként táplálkoznak. A turmix toxinokat tartalmaz, amelyek miatt az uralkodó pillangó a legtöbb ragadozó számára nem élvezetes. Az uralkodók aposzematikus színezéssel is figyelmeztetik a ragadozókat, hogy mérgező ételt fognak enni, ha úgy döntenek, hogy a narancssárga és fekete pillangó. De ha a tejfű olyan mérgező, miért nem betegednek az uralkodók a tejfű evéséből?

Az uralkodó lepkék fejlődtek ki, így képesek tolerálni a mérgező tejfűt.

Erre a kérdésre gyakran adják a választ, de mit jelent pontosan ez? Valójában az uralkodók immunizáltak-e a tejféreg-méreganyagok ellen? Nem pontosan.

A tejfű növények nem termelnek toxinokat az uralkodó javára, természetesen toxinokat termelnek, hogy megvédjék magukat a növényevőktől, ideértve az éhes uralkodó hernyókat is. A tejfenyő növények számos védelmi stratégiát alkalmaznak kombinálva a rovarok és más állatok visszatartására, amelyek egyébként a gyökerekhez fúrnák őket.

Cardenolides: A tejgabonákban található mérgező vegyi anyagok szteroidok, amelyek hatással vannak a szívre, úgynevezett kardenolidok (vagy szívglikozidok). A szívszteroidokat gyakran gyógyászatban használják a veleszületett szívelégtelenség és a pitvarfibrilláció kezelésére, de történelmileg mérgezőként, hányásgátlóként és diuretikumként is alkalmazták. Amikor a gerinces állatok, mint a madarak lenyelik a kardenolidokat, gyakran újratelepítik étkezésüket (és kemény leckét tanulnak!).

Latex: Ha valaha megtört egy tejfű levél, akkor tudja, hogy a tejfű azonnal ragacsos, fehér latexet bocsát ki. Valójában ez az oka Asclepias a növények beceneve milkweed - úgy tűnik, hogy sírnak tejet a leveleikből és a szárukból. Ezt a latexet nyomás alá helyezték és kardenolidokkal terhelték, így a növény kapilláris rendszerének bármilyen törése toxinok kiáramlását eredményezi. A latex szintén meglehetősen gumi. A korai estaris hernyók különösen érzékenyek a gooey sapra, amely mindenki kivételével bezárja az állkapocsukat.

Szőrös levelek: A kertészek tudják, hogy a szarvasok elkerülésére a legjobb növények a szomorú levelekkel rendelkeznek. Ugyanez az elv igaz minden növényevőre, igaz, mert ki akar szőrös salátát? A tejfenyő leveleit apró szőrszálak borítják (a trichomes) szerint a hernyók nem szeretik rágni. Néhány tejfűfaj (például Asclepias tuberosa) szőkebbek, mint mások, és a tanulmányok kimutatták, hogy az uralkodó hernyók elkerülik a fuzzier tejkori gyomnövényeket, ha választanak.

Tehát ezekkel a kifinomult tejfű-védekezésekkel hogyan tud egy uralkodó táplálkozni kizárólag a szőrös, ragacsos és mérgező tejfű levélből? Az uralkodó hernyók megtanultak, hogyan hatástalanítsák a tejfűt. Ha uralkodókat nevelt fel, akkor valószínűleg megfigyelte a hernyók ezen stratégiai magatartásait.

Először, az uralkodó hernyók adnak a milweed leveleknek buzz vágást. Különösen a korai estaris hernyók eléggé jártasak a szőrös darabok borotválkozása előtt a levélről. És ne feledje, néhány tejfűfaj szőkebb, mint mások. A különféle tejelő fűfélék számára kínált táplálkozók olyan növényekkel táplálkoznak, amelyek kevesebb ápolást igényelnek.

Ezután a hernyónak meg kell birkóznia a latex kihívásával. Az első lázas hernyó olyan kicsi, hogy ez a ragadós anyag könnyen immobilizálja, ha nem óvatos. Talán észrevette, hogy a legkisebb hernyók először egy kört rágnak a levélbe, majd megeszik a gyűrű közepét (lásd a beillesztett fényképet). Ezt a viselkedést "árokásásnak" hívják. Ezzel a hernyó hatékonyan kiszívja a latexet a levél e kicsi területéről, és biztonságos étkezésé teszi magát. A módszer azonban nem bolondbiztos, és jó néhány korai instar uralkodó belemerül a latexbe és meghal (néhány kutatás szerint akár 30%). A régebbi hernyók bemetszik a bemélyedést a levél szárába, okozva a levél leesését, és lehetővé téve a latex legnagyobb részének kiszivárgását. Amint a tejes lé folyik, az hernyó elfogyasztja a levelet (mint a fenti képen).

Végül felmerül a mérgező tejfű kardenolidok problémája. Az uralkodókról és a tejfűről gyakran beszélt történetekkel ellentétben a bizonyítékok arra utalnak, hogy az uralkodó hernyók szenvedhetnek és valószínűleg szenvednek a szívglikozidok fogyasztásának. A különféle tejnemvek fajai, vagy akár egy fajon belül különféle növények is jelentősen eltérhetnek kardenolidszintjükben. A magas kardenolidtartalmú, tejtenyédekből tápláló hernyók alacsonyabb túlélési arányt mutatnak. Tanulmányok kimutatták, hogy a nőstény pillangók általában * inkább tojásaikat petefűnövényeken kedvelik ovipozitálni, alacsonyabb (közepes) kardenolidszinttel. Ha a szívglikozidok bevétele teljes mértékben jótékony volt utódaik számára, akkor számíthat arra, hogy a nőstények a legmagasabb toxicitású gazdanövényeket keresik.

Lényegében a tejmagok és az uralkodók hosszú kooevolúciós háborút folytattak. A tejfenyő növények továbbra is új védelmi stratégiákat dobnak a rájuk kavargó uralkodókra, csak hogy a pillangók túllépjék őket. Szóval mi a következő? Hogyan fogják megvédeni a tejelő fűféléket a hernyóktól, amelyek egyszerűen nem hagyják abba őket?

Úgy tűnik, hogy a turmix már megtette a következő lépését, és egy „ha nem tudsz legyőzni őket, csatlakozz hozzájuk” stratégiát választotta. Ahelyett, hogy a növényevőket elriasztanák, mint például az uralkodó hernyókat, a tejelő füvek felgyorsították a levelek újratelepülési képességét. Talán észrevette ezt a saját kertjében. A korai vagy középszezonban az uralkodók levághatják a tejfűnövény növényének leveleit, ám helyükön újabb, kisebb levelek csíráznak.

* - Az új kutatások arra utalnak, hogy női pillangók néha előfordulhatnak, gyógyászati ​​célokraválassza ki a magasabb szívglikozidszintű gazdanövényeket. Úgy tűnik, hogy ez kivétel a szabály alól. Az egészséges nőstények inkább nem teszik ki az utódjaikat magas szintű kardenolidoknak.

• Kölcsönhatások a Milkweeddel, MonarchLab, Minnesota Egyetem. Belépés 2013. január 8-án.
• A biodiverzitás elmélete megerősítette a Cornell krónikát, a Cornell Egyetemet. Belépés 2013. január 8-án.
• Monarch Biology, MonarchNet, Grúzia Egyetem. Belépés 2013. január 8-án.
• Monarch Butterfly élőhely igényeinek, Az Egyesült Államok Erdészeti Szolgálata. Belépés 2013. január 8-án.
• A Monarch Butterfly Expert szakvéleményei: 2003. tavasz, Kérdések és válaszok Dr. Karen Oberhauserrel, az észak utazás részéről. Belépés 2013. január 8-án.
• Szívglikozidok, Virginia Nemzetközösségi Egyetem. Belépés 2013. január 7-én.
• A növények és rovarok közötti fegyverkezési verseny az evolúció révén eszkalálódik, L. Elizabeth Bauman, a Cornell Egyetem Mezőgazdasági és Élettudományi Főiskola, 2008. ősz.