Milkweed-ruuan syöminen ei tee Monarch-ruokalajeista sairaita

Useimmat ihmiset tietävät sen hallitsija perhosia hyötyä ruokinnasta maidonlevästä toukkaina. Milkweed sisältää toksiineja, mikä tekee monark-perhonen mahdottomaksi useimmille saalistajille. Monarkit käyttävät jopa aposemaattista väritystä varoittaakseen saalistajia siitä, että he syövät myrkyllistä ateriaa, jos he päättävät saalistaa oranssi ja musta perhonen. Mutta jos maitolevä on niin myrkyllistä, miksi hallitsijat eivät sairastu syömällä maitolevää?

Monark-perhoset ovat kehittyneet, jotta ne sietävät myrkyllistä maitorahaa.

Se on vastaus, joka tähän kysymykseen usein annetaan, mutta mitä se tarkalleen tarkoittaa? Ovatko monarkit todella immueneja maitolevätoksiinien suhteen? Ei oikeastaan.

Maitoleväkasvit eivät tuota myrkkyjä hallitsijan eduksi, tietysti ne tuottavat toksiineja puolustautuakseen kasvissyöjiä vastaan, mukaan lukien nälkäiset monarkkien toukut. Maitoleväkasvit käyttävät useita puolustusstrategioita yhdistelmänä hyönteisten ja muiden eläinten estämiseksi, jotka saattavat muuten pilata heitä juuriin.

Cardenolides: Maidonruohoissa olevat myrkylliset kemikaalit ovat todella steroideja, jotka vaikuttavat sydämeen, nimeltään kardenolidit (tai sydämen glykosidit). Sydän steroideja käytetään usein lääketieteellisesti synnynnäisen sydämen vajaatoiminnan ja eteisvärinän hoitoon, mutta historiallisesti niitä on käytetty myös myrkkyinä, emeetikoina ja diureetteina. Kun selkärankaiset, kuten linnut, syövät kardenolideja, ne usein syövät uudelleen ateriansa (ja oppivat kovan oppitunnin!).

latex: Jos olet joskus murtanut maitolehden lehden, tiedät, että maitolevä purkaa heti tahmean, valkoisen lateksin. Itse asiassa siksi asclepias kasveja kutsutaan milkweediksi - ne näyttävät itkevän maitoa lehdestään ja varrestaan. Tämä lateksi on paineistettu ja kuormitettu kardenolideilla, joten mikä tahansa katko kasvien kapillaarisysteemissä johtaa toksiinien vuotamiseen. Lateksi on myös melko tahmeaa. Varhaiset eteisrinteet ovat erityisen alttiita piikkimahlalle, joka paitsi liimoi alakalvonsa kiinni.

Karvaiset lehdet: Puutarhurit tietävät, että parhaat kasvit pelastamaan peuroja ovat ne, joilla on sumea lehtiä. Sama periaate pätee oikeasti kaikkiin kasvissyöjiin, koska kuka haluaa karvaisen salaatin? Maitolehden lehdet peitetään pienissä karvoissa (kutsutaan Rihmamaisia), että toukka ei halua pureskella. Jotkut maitolevälajit (kuten Asclepias tuberosa) ovat karvaisempia kuin toiset, ja tutkimukset ovat osoittaneet, että monark-toukka välttää sumeampia maitorahoja, jos heille annetaan valinta.

Joten kaikilla näillä hienostuneilla maitolevien puolustusmekanismeilla kuinka hallitsija pystyy syömään yksinomaan karvaisiin, tahmeisiin ja myrkyllisiin maitolevien lehtiin? Monark-toukka on oppinut riisumaan maitorahan. Jos olet herättänyt hallitsijoita, olet todennäköisesti havainnut joitain näistä toukkien strategisesta käyttäytymisestä.

Ensinnäkin, monark-toukka antaa maitohernelehdille sirin leikkauksen. Erityisesti varhaisissa rintakaareissa on melko taitava karvaisten kappaleiden ajella lehdestä ennen pudottamista alas. Ja muistakaa, että jotkut milkweed-lajit ovat karvaisempia kuin toiset. Keittolaudat, joille tarjotaan erilaisia ​​maitorahoja, päättävät ruokkia kasveista, jotka vaativat vähemmän hoitoa.

Seuraavaksi telaketjun on puututtava lateksin haasteeseen. Ensimmäinen toukka on niin pieni, että tämä tarttuva aine voi helposti kiinnittää sen, jos se ei ole varovainen. Ehkä olet huomannut, että pienimmät rintapiikit pureskelevat ensin ympyrän lehtiä ja syövät sitten renkaan keskellä (katso lisäkuva). Tätä käyttäytymistä kutsutaan "kaivokseksi". Tällä tavalla toukka tyhjentää lateksin tehokkaasti lehden pieneltä alueelta ja tekee itsestään turvallisen aterian. Menetelmä ei kuitenkaan ole tyhjäkäynnissä, ja suuri määrä varhaisimpia monarheja kasvaa lateksissa ja kuolee (joidenkin tutkimusten mukaan jopa 30%). Vanhemmat toukkuri voi pureskella loven lehden varteen, aiheuttaen lehden kaatumisen ja antaa suurimman osan lateksista valua ulos. Heti kun maitomahla loppuu virtaamasta, toukka kuluttaa lehden (kuten yllä olevassa kuvassa).

Viimeiseksi on myrkyllisten maitojauhojen kardenolidien ongelma. Vastoin monarheista ja maitohermoista usein kerrottua juttua, todisteiden perusteella monarkien toukka voi ja voi kärsiä sydämen glykosidien kulutuksesta. Eri maitohelvelajit tai jopa lajin yksittäiset kasvit voivat vaihdella merkittävästi kardenoliditasoissaan. Kemiallisilla ruohoilla, jotka syövät korkeaa kardenolidipitoisuutta maitohermoissa, on alhaisempi eloonjäämisaste. Tutkimukset ovat osoittaneet, että naispuoliset perhoset yleensä * mieluummin munivat munasolunsa maidonkasvien kasveissa, joiden (keskimääräinen) kardenoliditaso on alhaisempi. Jos sydänglykosidien nauttiminen oli täysin hyödyllistä heidän jälkeläisilleen, voit odottaa naaraiden hakevan isäntäkasveja, joilla on suurin toksisuus.

Pohjimmiltaan maitoseurat ja hallitsijat ovat käyneet pitkää yhteisen evoluution sotaa. Maitoleväkasvit heittävät jatkuvasti uusia puolustusstrategioita heitä sitovien hallitsijoiden kohdalla, vain jotta perhoset olisivat niiden ulkopuolella. Mitä seuraavaksi? Kuinka maitorasvat puolustavat toukkia, jotka eivät yksinkertaisesti lopeta niiden syömistä?

Näyttää siltä, ​​että maitolevä on jo tehnyt seuraavan liikkeensä ja valinnut strategian "jos et pysty lyömään heitä, liity heihin". Sen sijaan, että torjuisi ruohokasveja, kuten monark-toukkia, maitoherkät ovat nopeuttaneet kykyään kasvaa lehtiä. Ehkä olet huomannut tämän omassa puutarhassasi. Alkukauden tai puolivälissä kauden hallitsijat saattavat poistaa lehdet lehmänmarjakasveista, mutta uudet, pienemmät lehdet itävät paikoilleen.

* - Uuden tutkimuksen mukaan naisperhosia saattaa joskus esiintyä, lääketieteellisiin tarkoituksiin, valitse isäntäkasvit, joilla sydänglykosiditasot ovat korkeammat. Tämä näyttää kuitenkin olevan poikkeus säännöstä. Terveet naiset eivät halua altistaa jälkeläisiä korkeille cardenolidipitoisuuksille.

• Yhteisvaikutukset Milkweedin kanssa, MonarchLab, Minnesotan yliopisto. Pääsy 8. tammikuuta 2013.
• Biologisen monimuotoisuuden teoria vahvisti Cornell Chronicle, Cornell University. Pääsy 8. tammikuuta 2013.
• Monarch Biology, MonarchNet, Georgian yliopisto. Pääsy 8. tammikuuta 2013.
• Monarch Butterfly -ympäristön tarpeet, Yhdysvaltain metsäpalvelu. Pääsy 8. tammikuuta 2013.
• Monarch Butterfly -asiantuntijan vastaukset: Kevät 2003, Q&A Dr. Karen Oberhauserin kanssa, Journey North. Pääsy 8. tammikuuta 2013.
• Sydänglykosidit, Virginia Commonwealth University. Käytetty 7. tammikuuta 2013.
• Aseiden kilpailu kasvien ja hyönteisten välillä laajenee evoluution kautta, kirjoittanut Elizabeth L. Bauman, maatalous- ja biotieteiden korkeakoulu, Cornell University, syksy 2008.