science >> Wetenschap >  >> Biologie

Planten kunnen zichzelf verdedigen door rupsen kannibaal te maken

EEN Helicoverpa armígera rups gefotografeerd bovenop een aardbei. Nieuw onderzoek observeerde het vergelijkbare Spodoptera exigua rupsen wenden zich tot kannibalisme na het tegenkomen van een bepaalde verbinding in bladeren van tomatenplanten. Martius/Flickr/CC BY-2.0

Voor tuinders, weinig dingen zijn zo vervelend als een hongerige rups. Dat is vooral het geval als je je een weg baant door een oogst tomatenplanten. Nu hebben wetenschappers een plaagbestrijdingsoplossing waargenomen die gebruikmaakt van de eigen verdedigingsmechanismen van de plant. rupsen tot het uiterste afweren - door ze in kannibalen te veranderen, als nieuwe onderzoeksdetails.

"In plaats van muurbloempjes te zijn die zitten wachten tot het leven gebeurt, planten reageren op hun omgeving met krachtige afweermechanismen, " zei John Orrock, een professor geïntegreerde biologie aan de Universiteit van Madison-Wisconsin, in een verklaring. "En deze verdedigingen zorgen ervoor dat rupsen meer geneigd zijn om andere rupsen te eten."

De studie, gepubliceerd in Nature Ecology &Evolution, ging op zoek naar de vraag of een tomatenplant ooit zo verschrikkelijk zou kunnen smaken dat een rups in plaats daarvan op zijn eigen soort zou eten. Het antwoord, zegt Orrock, is een definitief "ja".

Omdat planten niet kunnen vluchten voor gevaar, ze hebben andere verdedigingen ontwikkeld. Sommige, zoals tomatenplanten, chemicaliën vrijgeven zoals methyljasmonaat die niet alleen slecht smaken voor ongedierte, maar waarschuw hun lommerrijke buren voor problemen. Terwijl andere planten de chemicaliën detecteren, ze crowdsourcen een oplossing:het produceren van massale hoeveelheden afschrikkende chemische verbindingen, voor het geval het ongedierte komt roepen.

Dit is niet de eerste keer dat wetenschappers insecten en rupsen hebben waargenomen die zich bezighouden met kannibalisme. maar het is de eerste keer dat ze hebben gemeten hoe het eten van een bepaalde plant die gewoonte zou kunnen aanmoedigen.

Om dit afschrikmiddel op de proef te stellen, onderzoekers bespoten verschillende tomatenplanten met een zero-effect controle, een lage concentratie methyljasmonaat of een hoge concentratie methyljasmonaat, vervolgens bieten legerwormen toegevoegd ( Spodoptera exigua ), de rupsen die kleine gevlekte wilgenmotten worden, naar de mix. Rupsen wiens enige maaltijd een tomatenplant was, overgoten met methyljasmonaat, besloten dat ze liever hun landgenoten opeten. In feite, hoe minder methyljasmonaat aanwezig is op een tomatenplant, hoe groter de kans dat een rups zou knabbelen, maar pas toen er geen methyljasmonaat was toegevoegd, kauwde de rups echt serieus op de bladeren.

Een tweede experiment met levende en diepgevroren rupsen, samen met tomatenplanten met verschillende niveaus van methyljasmonaat, vergelijkbare resultaten opgeleverd. "Vanuit het perspectief van de plant, dit is een mooi resultaat, herbivoren op elkaar afwenden, " zei Orrock. "Kannibalen profiteren niet alleen van de plant door herbivoren te eten, maar kannibalen hebben ook niet zo veel trek in plantaardig materiaal, vermoedelijk omdat ze al vol zitten van het eten van andere rupsen."

"De volgende stap in dit werk, " volgens Orrock, "is om erachter te komen of versneld kannibalisme zou vertragen, of verhogen, de snelheid van verspreiding van insectenpathogenen."

Dat is nu interessant

Planten kennen het verschil tussen omhoog en omlaag; hoe ze ook georiënteerd zijn, planten zullen hun wortels naar beneden richten in de richting van de grond.