Zakaj bi se trudili ustvarjati svoj strup, ko ga lahko preprosto spremenite iz hrane, ki jo jeste? To je vsaj učinkovita strategija varčevanja z energijo, ki jo uporabljajo številne gosenice. Rastline vsebujejo vse vrste grde kemične obrambe in gosenice, prilagojene za ravnanje s temi strupi, jih zlahka reciklirajo, da odstranijo vse, od ptic do mravelj do pajkov.
Sorodne vsebine
- Gosenice Pazite: Venom vas ne bo zaščitil pred brezhibnimi otroškimi pticami
Tudi nikotin je ena izmed teh močnih kemikalij. Pri živalih niso prilagojene, da bi se z njimi spopadle, povzroči pustošenje na receptorju, ki posreduje nevromuskularni nadzor. Tobačni hornworm pa pozdravlja ta strup. Ta mala zelena gosenica uživa na listih, ki vsebujejo nikotin, v ravneh, ki bi ubile druge živali. Raziskovalci so opazili, da imajo gosenice, ki se prehranjujejo z rastlinami, bogatimi z nikotinom, manjše plenilske vrednosti mravelj in osi kot tiste, ki jedo liste z nižjo vsebnostjo nikotina. Kako natanko žuželke uporabljajo kemikalijo za odvračanje teh plenilcev, je ostala skrivnost.
Če želite izvedeti več, so se raziskovalci z Inštituta Max Planck za kemijsko ekologijo v Nemčiji poskušali ukvarjati z genetiko tobačnih rastlin. Načrtovali so nekatere rastline, da bi se zapletle s sposobnostjo gosenic, da prepoznajo nikotin, utišajo gen, povezan z nikotinom, ki bi se sicer vklopil, ko bi gosenice to kemikalijo pognale. Nato so uporabili pristop "vprašaj ekosistem" in posadili predelane tobačne rastline v Utahu, kjer domače gojijo. Skupina je pustila naravi, da je opazovala, kako rastline, ki utišajo iz nikotina, vplivajo na divja gosenica z naravnimi plenilci.
Hitro so začeli opažati, da gosenice ponoči izginjajo, manjkajo pa skoraj izključno na rastlinah, ki utišajo genske rastline, in ne na običajnih, neinženirskih. Po nadaljnji preiskavi so ugotovili, da so nočni pajki volkov plenilci, odgovorni za nabiranje sočnih prigrizkov gosenic. To opazovanje je potrdilo, da ima določen gen, ki ga utišajo rastline, ki igra inženir, pomembno vlogo pri gosenici, da lahko uporablja nikotin.
Volk pajek uživa v kosilu brez tobaka. (Foto Pavan Kumar) Nato so raziskovalci preselili eksperiment v laboratorij, s katerim so hranili gosenice, ki vsebujejo nikotin, in natančno preučevali molekulski odziv in koncentracijo nikotina po telesih žuželk. Nenavadno je, da je majhna količina zaužitega nikotina - približno 0, 65 odstotka - še naprej izginjala iz gosenic in jih ni bilo mogoče upoštevati, so ugotovili zmedeno.
Da bi ugotovili, kakšne so gosenice, so raziskovalci izvedli laboratorijske študije opazovanja, ki so v gorenjsko podobno areo, ki vsebuje lačnega volčjega pajka, uvedle gosenice z in brez nepoškodovanih genov, ki omogočajo nikotin. Pajekovo napadalno vedenje je končno dalo namig, ki ga je ekipa potrebovala za razbijanje obrambne skrivnosti gosenice. Pajki so sprva skočili na gosenice z nikotinskim genom, a bi nato skočili nazaj, preden so ugriznili v svoj potencialni plen, kot je prikazano v tem videoposnetku:
(Video Sagar Pandit) Ko pajki naletijo na gosenice, katerih nikotinski gen je utišan, bi se z veseljem zadušili:
(Video Sagar Pandit) Na koži gosenic, ki odbijajo pajke, se po napadu ni pojavilo sledi nikotina, zaradi česar bi raziskovalci preskusili prostor okoli gosenic. Odkrili so majhne zagate nikotina, ki so obkrožali zrak okoli travmatiziranih gosenic. Nadaljnja analiza je pokazala, da gosenice odstranijo košček nikotina iz svoje prehrane, da bi ga izločile kot strupen oblak halitoze.
Z drugimi besedami, kar zadeva pajke, imajo gosenice zelo slab zadah, ekipa opisuje v Zborniku Nacionalne akademije znanosti . Vsaj v tem primeru se naravni ekvivalent rabljenemu dimu izkaže za reševalca življenja in ne morilca.
