Еволюційний підхід Молочниці до гусениць: протидія апетиту швидким ремонтом

Приказка про те, що ваші вороги найкраще знають ваші слабкі сторони, особливо стосується рослин та хижаків, які спільно еволюціонували: Коли хижаки розробляють нові стратегії нападу, рослини протистоять своїм власним унікальним захистом.

молочаю

Молочний водорості є останнім прикладом такої реакції, згідно з дослідженнями Корнелла, які припускають, що рослина може переходити від складного захисту проти спеціалізованих гусениць до більш енергоефективного підходу. Генетичний аналіз виявляє еволюційну тенденцію для рослин молочаїв від опору хижакам до докладання більше зусиль для відновлення себе швидше, ніж гусениці - особливо гусениця-метелик монарх - може їх з'їсти.

"Важливим питанням спільної еволюції є де вона закінчується?" сказав Анураг Агравал, доцент Корнелла з екології та еволюційної біології та провідний автор статті у поточному випуску "Праці Національної академії наук". "Одна з відповідей полягає в тому, коли це стає занадто дорогим. Деякі рослини, здається, відійшли від опору рослиноїдній [їжі рослин] і взяли ту саму енергію і використали її для відновлення"

Документ важливий, оскільки він проливає світло на ключові теорії спільної еволюції, стверджуючи, що тиск, що видобувається комахами, змушує рослини диверсифікуватися в міру розвитку нових оборонних стратегій, і що така диверсифікація відповідає тенденціям в тому чи іншому напрямку, сказав Агравал.

Види молочаю розробили складні стратегії опору для боротьби з гусеницями, які поїдають їх листя. Сюди входять волоски на листі, отрути серця, що називаються карденолідами в їх тканинах, і молочно-білий токсичний латекс, що виливається з трубок рослин. Укус гусениці у листя молочаю призводить до потоку латексу, який "схожий на те, щоб ти кинув у обличчя галон липкої фарби", сказав Агравал.

Деякі гусениці, в свою чергу, пристосувались, поголивши лист, вирізавши жилки листа по колу, а потім поївши посередині, де латекс не тече. Також гусениця монарха стала імунітетом до карденолідів.

Використовуючи дані послідовності ДНК для вивчення взаємозв’язків між 38 видами молочаю, Агравал та його колега Марк Фішбейн, біолог Університету Портлендського університету, виявили еволюційний спад у трьох найважливіших ознаках стійкості молочаю (волоски, карденоліди та латекс) та посилення здатності рослини відростати.

За його словами, Агравал був здивований, коли виявив, що рослина стала більш толерантною, ніж більш різноманітною у своєму захисному захисті. Причиною, за його припущеннями, може бути те, що, оскільки його хижаки настільки спеціалізувались, рослині було краще вибрати нову оборонну тактику, "щоб терпіти шкоду рослиноїдним рослинам, а не чинити їй опір". Невідомо, чи розвинулися такі стратегії і у тварин, які намагаються уникнути паразитів.

Отримані дані стосуються питань щодо еволюції рослин, біорізноманіття та основних видів каменів та можуть дати підказки вченим рослин щодо вигідних стратегій боротьби зі шкідниками.

Дослідження фінансувалось Національним науковим фондом.