Dele:
10 spennende strategier i krigen mellom planter og insekter
Det er en uopphørlig murmur rundt oss, en som er uoppdagelig for menneskelige ører. Livs-og-døds kampene bekjempes, og forbrytelser er smidd. Våre omgivelser er en slagmark som planter utgjør en endeløs krig mot deres flerårige fiender, plantelevende insekter. Det er en rivalisering som startet for mer enn 350 millioner år siden, og begge sider har forbedret kampene sine siden da.
10 kjemisk krigføring
Blad og andre delikate plantedeler er mat for insekter som larver eller biller. Men det er ikke noe som en gratis lunsj, selv i bug-verdenen. Gjennom tiden har planter truet sin statiske tilstand ved å utvikle en rekke taktikker for å beskytte seg mot plantelevende insekter. Disse varierer fra utvendige rustninger (som torner, prickles eller giftige hår som kalles trichomes) til rette opp kjemiske forsvarssystemer.
Disse kjemiske responsene er omfattende, og de kan aktiveres en om gangen eller på en koordinert måte. Vanligvis, når et insekt begynner å feire, gir planten kjemikalier som kan drepe insektet eller påvirke veksten. For eksempel vil en plante til og med krydre bladene med noen bitre tanniner, noe som gjør det til en uattraktiv lunsj for feilen, for ikke å nevne noe ufordøyelig.
Så hvordan vet planter at de blir angrepet? Vel, det er mange forskjellige metoder. Men den som hjelper dem med å reagere den raskeste, innebærer å "høre" insektene tygge på dem. Utrolig, fant en ny studie at en liten blomst heter Arabidopsis kan identifisere vibrasjonene som utløses når en larve smelter på bladene, slik at planten kan øke dens forsvar tilsvarende.
9 Enemiens fiende
Hvis en plante ikke kan avværge sultne inntrengere av seg selv, og hvis den ikke har en privat hær av sterke maur som akacietre, kaller det ofte for sikkerhetskopiering. Flyktige forbindelser som slippes ut i luften, sender ut en lunsj invitasjon til naturlige fiender av plantelevende dyr. Noen ekstra blomster nektar kan bli kastet inn for å søte avtale. Blant de "gode gutta" som kommer opp til redning er nyfiken, ichneumon-hespen, og noen betegnende navngitte insekter som assassin-insektsfuglen eller melkefuglen.
Nesten alle planter kan frigjøre disse stoffene, men noen planter er mer "vokale" enn andre. Dette betyr at de produserer mer flyktige forbindelser. Jo høyere de "skrik ut", jo mer sunn er de.
De flyktige forbindelsene fungerer også som et advarselssignal til nærliggende planter, og oppfordrer dem til å styrke deres egne forsvar. Dessuten informerer planter ofte om overhengende trusler ved å bruke et soppbasert undergrunnsnettverk for å "dele" informasjon. Det er i utgangspunktet naturens versjon av Internett, bare den er fri for feil og ormer.
8 Det silkefulle forsvaret
Weaver myrer er velkjente blant bønder for deres evne til å kontrollere skadedyr, men de er ikke de eneste leddyr som kan beskytte planter mot skadelige insekter. Forskere ved Miami University fant at edderkopper også kan alliere med planter i deres brutale kamp mot sultne insekter. Og arachnid trenger ikke engang å være på jobbedag og natt. Alt du trenger å gjøre er å veve sin web.
Spider silke er skremmende nok for et skadedyr å forandre seg om å spise på en plantestaurant. Forskere observert hvordan biller ble avstøt av bare silkeavsetningen, og dermed redusert skadene på bladene med om lag 50 prosent. Tross alt spiser edderkopper seg, og synet av silke er en advarsel om at en rovdyr er et sted i nærheten.
Interessant nok forsket også forskere med silke fra en silkeorm, og det var mindre effektivt i felteksperimenter. Disse funnene er ganske spennende takket være deres potensial for å gi en grønnere løsning i skadedyrsbekjempelse.
7 En usannsynlig alliert
I 2015 publiserte forskere fra Florida State University en flerårig studie om virkningen av maur og trehoppere på en type plante som kalles kaninbørste. Studien avslørte en overraskende web av interspecies allianser i enger av Colorado. Det er en kamp for mat og overlevelse, med mange vendinger.
Forskerne observert at som trehoppere var forlovet med den grundige prosessen med å suge sapet ut av kaninbørsten, var de i fare for å bli rovdyr for rovdyr som nyfødte. For å jage dem bort, søkte trehoppere hjelp fra nærliggende maur. Myrene beskyttet dem i retur for litt søt væske, høflighet av trehopperne.
Men det er en hund-spise-hund verden, og myrene var forsvarsløse foran en mye større rovdyr av deres egen: en sulten bjørn på jakt etter en matbit. I løpet av fire år oppdaget forskerne at bjørnene forårsaket ødeleggelse på opptil 86 prosent av myrpleier i området. Nedgangen i tallene på disse trehoppene livvakter bidro til sunnere og lykkeligere planter.
6 klare forsvar
Til tross for alle disse anleggssikkerhetssystemene må en larver fortsatt spise, slik at den utnytter noen listige stratagemer av seg selv. En undersøkelse fra forskere fra Penn State's College of Agricultural Sciences viste at for å få ekstra tid til å tygge maisvev, slipper armyworm larver sin avføring (eller frass) på bladene. Dette triks anlegget til å tro at det blir angrepet av sopppatogener.
Som et resultat justerer kornfabrikken sin forsvarsstrategi for å svare på det falske angrepet. Siden planten ikke kan bekjempe både insekter og patogener samtidig, får caterpillerne å ta noen store biter. På den lyse siden kan funnene føre til et sikrere, frassbasert plantevernmiddel for å hjelpe planter som kjemper mot patogener.
Dessuten, som planter, advarer varsler hverandre om nærliggende farer som bruker anlegget selv som en telefon.Underjordiske bugs kan snakke med de over jorden via kjemikalier som overføres gjennom plantens blader. Insekter kan også legge igjen en "voicemail" melding for å varsle neste generasjon om at det er noe mistenkelig om det aktuelle anlegget.
5 våpenbeslag
I en fin vri, bruker noen insekter planter for å beskytte seg mot sine egne rovdyr. Slike er tilfellet av cinnabarmoth, en svart og crimson critter som sier i nærheten av ragwort-blomstene i Europa og Asia. Tross alt er ragwort kjent som en veldig giftig luke, og det kan til og med skade store dyr som hester og storfe.
En cinnabar larve, som er like levende som sin voksne form, kan fortære en stor ragwort om et par dager. (Faktisk ble dette insektet introdusert i mange deler av verden som en biologisk kontroll for ragwort.) Og i likhet med den afrikanske hengiven gresshopper har cinnabarmoths utviklet et bestemt enzym som gjør at de kan innta og lagre toksiner som er ment å beskytte planter mot å være spist. Disse insektsenzymer setter deretter plantegiftene i kjemiske våpen.
Det er også grunnen til at skapninger som kanelmot og afrikansk gresshopper kommer i så lyse farger. De annonserer i hovedsak sin giftige ladning, og tvinger insektene til å holde avstanden deres.
4 kjemper på flere fronter
Ulike typer rovdyr trenger forskjellige typer svar, men ofte kommer flere typer plantelevende insekter til lunsj på nøyaktig samme tidspunkt.
Som du kanskje forventer, er dette et ganske stort problem. Ta maisplanten, for eksempel. Når det mottas samtidige besøk fra bladlus og larver, må anlegget aktivere separate forbindelser for å forsvare seg mot hvert sett av rovdyr. Dessverre stammer disse forbindelsene fra det samme foreldremolekylet.
Forskere har bevist at kamp mot en gruppe insekter påvirker anleggets evne til å avskrekke den andre gruppen. Eksperimenter utført av et team fra Boyce Thompson Institute på et felles utvalg av mais viste at etter at en plante var utsatt for larver, ble det plutselig en bedre vert for bladlus etterpå. Derfor har bladlusene produsert flere avkom på kornet.
Imidlertid fikk det samme eksperimentet blandede resultater når andre majsvarianter ble testet. Noen mais varianter var faktisk mer motstandsdyktige mot bladlus etter larver angrep. Disse funnene kan brukes til å utvikle sterkere avlinger i fremtiden.
3 Carnage In The Garden
Den serpentin columbine kan se ut som en vakker blomst, men faktisk er det et dødsfall. Hundrevis av små insekter finner sin evige hvile på stammen, etter at de blir fanget på blomstens klissete hår.
Disse uheldig "turist" insekter er faktisk belønninger for rovdyr som rush inn for en enkel fest. I prosessen spiser de larvene og maleggene som er fanget på planten. Caterpillars er en fryktelig fiende av den klissete kolumbinen, så når edderkopper dukker opp for et måltid, gjør de virkelig planten en tjeneste. Og heldigvis for arachnids, holder ikke edderkopper fast i columbine limens overflate. Det er en vinn-vinn-situasjon for alle ... unntatt larver, selvfølgelig.
Forskere fra University of California-Davis gjennomførte et eksperiment for å finne ut mer om oppførsel av columbine. Etter at de fjernet alle de døde insektene fra blomstene, undersøkte færre rovdyr området, og larverne kunne slå seg fritt. Videre konkluderte forskerne at kolumbinen sender ut kjemiske signaler for å tiltrekke uskyldige insekter som kommer til å fly i nærheten. Det er akkurat som en siren sang.
2 hvor sennep kommer fra
Ifølge forskere ved University of Missouri, ville det ikke være noen sennep uten caterpillarer. Det samme gjelder for allestedsnærværende krydder som wasabi og pepperrot. Som det viser seg, er sennepsoljer resultatet av en konfrontasjon som spenner over flere millioner av år, en episk kamp mellom sommerfugllarver og planter av ordren Brassicales.
Den skarpe, karakteristiske smaken av sennep og wasabi kommer fra glukosinolater, forbindelser som er svært giftige for de fleste insekter. Disse forbindelsene begynte å utvikle seg på slutten av krittperioden, i det som kalles en evolusjonær "armering" mellom flora og fauna.
For alle disse årene prøvde planter og insekter å sette opp hverandre i et spill av kjemiske trekk og motvekter. Planter utviklet nye våpen for å forsvare seg fra å bli spist, men insekter å lære å kompensere for disse våpnene, og tvinge planter til å bringe inn noe enda sterkere. Resultatet var mer enn 120 varianter av glukosinolater. Dette førte til mer biologisk mangfold av planter og insekter, samt smakfulle pølser.
1 Endre spillplanen
Å komme opp med nye forsvarsstrategier kan være ganske utmattende. Å anerkjenneløse nytteløpet av disse anstrengelsene, besluttet milkweed å endre sin strategi fra å utvikle nye kampteknikker for å lære å leve med sine rovdyr.
I begynnelsen prøvde milkweed å bekjempe arthropodfiender. Det vokste hår på bladene, skjulte et gift kalt cardenolide i vevet, og fylte selv rørene med giftig latex. Men de frodige larverne fant alltid måter å overvinne. De barberte bladene, ble immun mot cardenolidene, og lærte å unngå å bli sprutet med latex. Dessuten lagrer monark sommerfugl caterpillere giftstoffer hentet fra plantene de spiser på. De bruker dem til å gjøre seg giftige til sine egne rovdyr.
Det virket uansett hvor hardt melkveven prøvde å tilpasse seg, monarkfjæringen var bare noen få skritt fremover. Men fordi ingenting syntes å virke i sin favør, besluttet milkweed å bytte taktikk.Ifølge forskere fra Cornell, legger milkweed mer vekt på å helbrede seg raskere.
Hei, hvis du ikke kan slå dem ...