Piena aveņu ēšana nepadara slimi monarhu ēdājus

Lielākā daļa cilvēku to zina monarhu tauriņi ieguvums no barošanas ar piena aļģēm kā kāpuriem. Piena aļģes satur toksīnus, kas padara monarha tauriņu nebaudāmu lielākajai daļai plēsoņu. Monarhi pat izmanto aposematisku krāsojumu, lai brīdinātu plēsoņas par to, ka viņi ēdīs toksisku maltīti, ja viņi izvēlēsies plēsēt oranžs un melns tauriņš. Bet, ja piena aļģes ir tik toksiskas, kāpēc gan monarhi neslimst no ēšanas piena aļģēm?

Monarhu tauriņi ir attīstījušies, lai viņi varētu panest toksisko piena sēnīti.

Tā ir atbilde, kas bieži tiek sniegta uz šo jautājumu, bet ko tieši tas nozīmē? Vai monarhi faktiski ir imūni pret piena sēnīšu toksīniem? Ne gluži.

Piena aļģu augi nerada toksīnus monarha labā, protams, tie ražo toksīnus, lai aizstāvētos no zālēdājiem, ieskaitot izsalkušos monarha kāpurus. Piena aļģu augi izmanto vairākas aizsardzības stratēģijas kombinācijā, lai atturētu kukaiņus un citus dzīvniekus, kas citādi varētu viņus sakost līdz saknēm.

Kardenolīdi: Toksiskās ķīmiskās vielas, kas atrodamas piena sēklās, faktiski ir steroīdi, kas ietekmē sirdi, ko sauc par kardenolīdiem (vai sirds glikozīdiem). Sirds steroīdus bieži lieto medicīniski, lai ārstētu iedzimtu sirds mazspēju un priekškambaru mirdzēšanu, taču vēsturiski tie ir izmantoti arī kā indes, ematika un diurētiķi. Kad mugurkaulnieki, piemēram, putni, norij kardenolīdus, viņi bieži atjauno maltīti (un iemācās smagu nodarbību!).

Latekss: Ja jūs kādreiz esat salauzis milkweed lapu, jūs zināt, ka milkweed nekavējoties izdalās no lipīga, balta lateksa. Patiesībā tas ir iemesls, kāpēc Asklepijas augus dēvē par milkweed - šķiet, ka viņi rauda pienu no lapām un kātiem. Šis latekss tiek pakļauts spiedienam un ir piepildīts ar kardenolīdiem, tāpēc jebkurš auga kapilāru sistēmas pārrāvums izraisa toksīnu aizplūšanu. Latekss ir arī diezgan sveķains. Agrīnie instinkti kāpuri ir īpaši jutīgi pret smaganu sulu, kurai visi, izņemot līmes, apakšžokļi ir slēgti.

Matainas lapas: Dārznieki zina, ka labākie augi briežu atturēšanai ir tie, kuriem ir izplūdušas lapas. Tas pats princips attiecas uz visiem zālēdājiem, jo ​​kurš gan vēlas matainus salātus? Piena aļģu lapas ir pārklātas sīkos matiņos (sauktas par trichomes) ka kāpuriem nepatīk košļāt. Dažas piena aļģu sugas (piemēram, Asclepias tuberosa) ir mataināki nekā citi, un pētījumi ir parādījuši, ka monarhu kāpuri izvairīsies no izplūdušākajām piena sēklām, ja viņiem tiks dota izvēle.

Tātad ar visām šīm izsmalcinātajām piena aļģu aizsardzības iespējām monarhs izdodas baroties tikai ar matainajām, lipīgajām un toksiskajām piena aļģu lapām? Monarhu kāpuri ir iemācījušies atbruņot piena sēklu. Ja esat audzinājis monarhus, iespējams, esat novērojis kādu no šiem kāpuriem stratēģisko izturēšanos.

Pirmkārt, monarhu kāpuri dod piena pļavu lapām buzz griezumu. Īpaši agrīnā kāpura kāpuri ir diezgan prasmīgi, lai pirms nokošanās norautu matus. Un atcerieties, ka dažas milkweed sugas ir matainākas nekā citas. Virtuves, kuras piedāvā dažādas piena sēklas, izvēlēsies baroties ar augiem, kuriem nepieciešama mazāka kopšana.

Tālāk kāpurķēdei jārisina lateksa izaicinājums. Pirmā insulta kāpurs ir tik niecīgs, šī lipīgā viela to var viegli imobilizēt, ja tas nav uzmanīgs. Varbūt esat pamanījis, ka mazākie kāpurs vispirms sakošļā apli lapās un pēc tam apēd gredzena centru (skatīt ievietoto fotoattēlu). Šo uzvedību sauc par "tranšeju rakšanu". To darot, kāpurs efektīvi izvada lateksu no tā mazā lapu laukuma un pats sevi padara par ērtu maltīti. Tomēr šī metode nav droša, un ļoti daudz agrīnu instarhu monarhu nonāk lateksa bojā un mirst (saskaņā ar dažiem pētījumiem pat 30%). Vecāki kāpuri var košļāt iecirtumu lapu stublājā, liekot lapai nokrist un ļaujot lielākajai daļai lateksa izplūst. Tiklīdz piena sula pārstāj plūst, kāpurs patērē lapu (kā iepriekš redzamajā fotoattēlā).

Visbeidzot, pastāv toksisko piena aļģu kardenolīdu problēma. Pretstatā bieži stāstītajam par monarhiem un piena aļģēm, pierādījumi liecina, ka monarhu kāpuri var un var ciest no sirds glikozīdu patērēšanas. Dažādas piena aļģu sugas vai pat dažādi atsevišķi sugas augi var ievērojami atšķirties to kardenolīdu daudzumā. Bumbuļiem, kas barojas ar piena aļģēm un kuriem ir augsts kardenolīdu līmenis, izdzīvošanas rādītāji ir zemāki. Pētījumi ir parādījuši, ka tauriņu sievietes parasti * dod priekšroku olu ovipozitēšanai piena pļavu augiem ar zemāku (vidēju) kardenolīdu līmeni. Ja sirds glikozīdu uzņemšana bija pilnīgi labvēlīga viņu pēcnācējiem, jūs varētu gaidīt, ka mātītes meklēs saimniekaugus ar visaugstāko toksicitāti.

Būtībā piena aļģes un monarhi ir karojuši ilgu koovolūcijas karu. Piena aļģu augi turpina mest jaunas aizsardzības stratēģijas monarhiem, kas tiem ķengājas, tikai lai tauriņi būtu viņiem pāri. Kas tad tālāk? Kā piena aļģes aizstāvēs sevi no kāpuriem, kuri tos vienkārši neēdīs?

Šķiet, ka milkweed jau ir izdarījusi savu nākamo soli un izvēlējās stratēģiju "ja jūs nevarat viņus pieveikt, pievienojieties viņiem". Tā vietā, lai atturētu zālēdājus, piemēram, monarhu kāpurus, piena aļģes ir paātrinājušas viņu spēju atgūt lapas. Varbūt jūs to pamanījāt savā dārzā. Sezonas sākumā vai starpsezonos monarhi varētu novākt lapas no pienveidīga auga, bet to vietās dīgst jaunas, mazākas lapas.

* - Jauni pētījumi liecina, ka dažkārt var parādīties tauriņu sievietes, medicīniskiem nolūkiem, atlasiet saimniekaugus ar augstāku sirds glikozīdu līmeni. Tomēr šķiet, ka tas ir noteikuma izņēmums. Veselīgas sievietes dod priekšroku nepakļaut pēcnācējus augsta līmeņa kardenolīdiem.

• Mijiedarbība ar Milkweed, MonarchLab, Minesotas Universitāte. Piekļuve 2013. gada 8. janvārim.
• Bioloģiskās daudzveidības teorija apstiprināja Kornela hroniku, Kornela universitāti. Piekļuve 2013. gada 8. janvārim.
• Monarch Biology, MonarchNet, Džordžijas Universitāte. Piekļuve 2013. gada 8. janvārim.
• Nepieciešamas monarha tauriņu dzīvotnes, ASV Meža dienests. Piekļuve 2013. gada 8. janvārim.
• Monarha tauriņu eksperta atbildes: 2003. gada pavasaris, Jautājumi un atbildes ar Dr Karen Oberhauser, Ceļojums uz ziemeļiem. Piekļuve 2013. gada 8. janvārim.
• Sirds glikozīdi, Virdžīnijas Sadraudzības universitāte. Piekļuve 2013. gada 7. janvārim.
• Ieroču sacensības starp augiem un kukaiņiem evolūcijas gaitā saasinās, autore Elizabete L. Baumans, Kornela universitātes Lauksaimniecības un dzīvības zinātņu koledža, 2008. gada rudens.