Benefici inaspettati dai concorrenti alimentari | Società Max Planck

Quando depongono le uova, i falchi del tabacco accettano coleotteri che competono per il cibo per essere al sicuro dalle vespe parassite.

Un team di ricerca del Max Planck Institute for the Chemical Ecology ha scoperto che, quando depongono le uova, le femmine appassionate di tabacco mostrano una preferenza insolita per le piante di melo spinose che vengono effettivamente diffuse dai coleotteri delle foglie. I coleotteri e le loro larve in realtà competono con le larve del falco del tabacco per il cibo. Le piante infette da coleotteri emanano un aroma diverso contenente alfa-copaen e le rendono più attraenti per gli amanti del tabacco. Nonostante la competizione alimentare, i bruchi sembrano trarre vantaggio dalla scelta di tali piante ospiti perché sono meglio protetti dalle vespe parassite, che evitano le piante che odorano di scarafaggi. I ricercatori sono stati anche in grado di identificare il recettore del profumo negli amanti del tabacco che controlla questo comportamento.

Scegliendo il miglior sito di deposizione delle uova, molti insetti determinano il percorso verso la migliore crescita possibile per la loro prole: ci deve essere cibo a sufficienza e le larve che si schiudono dalle uova devono essere il più sicure possibile da agenti patogeni e predatori.

In uno studio precedente, un gruppo di ricerca guidato da Marcus Kenadin e Bill Hanson di Dipartimento di Neuroanatomia dello sviluppo È già dimostrato che gli amanti del tabacco evitano di deporre le uova su piante dove possono annusare gli escrementi di altre specie. “Quindi ovviamente vogliono evitare la competizione alimentare. Quindi ci siamo chiesti se le falene evitano anche le piante con cui sono infestati altri insetti erbivori”, afferma il primo autore Jin Zhang, riassumendo la domanda di ricerca nel presente studio.

acari infestati da coleotteri

Esperimenti comportamentali con piante di melo spinoso Datura il mio libroFamiglia dei coleotteri del Colorado daturaphila . logo Erano infestate, ma con risultati del tutto inaspettati: è chiaro che le femmine di falco tabacco preferivano addirittura deporre le uova lì, rispetto a piante dove i coleotteri non le infestavano. “Onestamente, all’inizio eravamo un po’ frustrati perché ci aspettavamo che gli esperimenti confermassero la nostra ipotesi iniziale, ovvero che le femmine di falco del tabacco che depongono le uova evitano la competizione per il cibo. Ma nel nostro caso, il risultato inaspettato ha improvvisamente avuto un senso. Abbiamo scoperto che le piante infette da coleotteri hanno un odore completamente diverso e le vespe parassite, che spesso usano gli odori delle piante per trovare i loro insetti ospiti, sono meno efficienti nel tracciare le larve di falco del tabacco sulle piante infestate da coleotteri, spiega il leader dello studio Marcus Kenadin.

In natura, non è sempre possibile evitare tutte le minacce e allo stesso tempo scegliere un luogo con molto cibo. Gli studi presumono che fino al 90% delle larve di falco del tabacco provenga da vespe Cotesia conigligata essere invadente. Questi tipi di vespe parassite depongono le uova nelle larve e trasmettono anche agenti patogeni. Le larve parassite alla fine muoiono e la prole della vespa si schiude.

L’odore delle piante infette è diverso

I ricercatori hanno usato questa conoscenza per studiare il comportamento degli amanti del tabacco, che all’inizio sembrava strano. Hanno analizzato il profumo delle piante di melo spinose infestate dai coleotteri del Colorado e lo hanno confrontato con le piante di controllo senza l’infestazione. Soprattutto, c’è stato un insolito aumento dell’alfa-copaen nel bouquet aromatico delle piante.

La domanda successiva del team è stata come le tarme percepiscono ed elaborano questo odore. Poiché gli appassionati di tabacco hanno circa 70 recettori olfattivi che potrebbero essere candidati per la traccia di alfa copaen, può essere necessario molto tempo per testare tutti i candidati individualmente. Invece, una combinazione di approcci biologici molecolari complessi ha permesso loro di ridurre il numero di potenziali recettori olfattivi da circa 70 a 6 e alla fine di identificare Or35 come probabilmente coinvolto nelle opzioni di deposizione delle uova e attivato dall’alfa copaen.

I ricercatori hanno anche esaminato il comportamento delle vespe parassite che controllano l’odore. Esperimenti in cui le vespe hanno scelto tra due profumi, da un lato, hanno mostrato una preferenza per Cotesia conigligata Annusare le piante di cui si nutrono le larve. D’altra parte, hanno anche dimostrato che le vespe evitano l’odore delle piante infette anche dai coleotteri del Colorado. Questi risultati possono essere confermati anche da esperimenti comportamentali in una tenda di prova in cui solo piante di melo spinoso erano infestate da falchi del tabacco o falchi del tabacco e coleotteri del Colorado.

Analisi costi benefici

Sebbene le larve di falco del tabacco non crescano altrettanto bene su piante infestate da coleotteri come su piante non infette, le falene femmine sono ricettive a questo difetto durante la deposizione delle uova, poiché prevale chiaramente il vantaggio della protezione contro le vespe parassite. Questa analisi costi-benefici, nota anche come “compromesso”, svolge un ruolo importante nelle interrelazioni ambientali. I nostri risultati mostrano che le spiegazioni semplici sono spesso di natura inadeguata. Gli amanti del tabacco non devono solo pensare se la pianta è adatta come cibo per la loro prole, ma anche se ci sono davvero potenziali concorrenti e se la loro presenza aiuta a evitare i pericoli dei predatori, riassume Bill Hanson.

Altri studi mostreranno perché le piante di melo spinoso emettono odori diversi, a seconda degli insetti che le mangiano. Sia le larve dei falchi del tabacco che le larve della specie del coleottero del Colorado daturaphila . logo Sono insetti che masticano e provocano danni simili ai tessuti vegetali. Si presume che i microrganismi svolgano un ruolo nelle secrezioni orali degli animali. Approcci interdisciplinari, che si concentrano anche, ad esempio, sul ruolo dei microrganismi in queste interazioni complesse, aiutano a rivelare altri aspetti interessanti delle diverse interazioni tra organismi.