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 gruppo di ricerca del Max Planck Institute for the Chemical Ecology ha scoperto che le femmine appassionate di tabacco, quando depongono le uova, mostrano un’insolita preferenza per la pianta del melo spinoso che è effettivamente diffusa dagli scarafaggi delle foglie. Gli scarafaggi e le loro larve competono effettivamente 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 parassitarie, che evitano le piante che odorano di scarafaggi. I ricercatori sono stati anche in grado di identificare il recettore dell’odore negli amanti del tabacco che controlla questo comportamento.

Scegliendo il miglior sito possibile per la deposizione delle uova, molti insetti determinano il percorso per il miglior sviluppo possibile della loro prole: deve esserci cibo a sufficienza e le larve che si schiudono dalle uova devono essere il più possibile al sicuro da agenti patogeni e predatori.

In uno studio precedente, un gruppo di ricerca guidato da Marcus Kenadin e Bill Hanson da Dipartimento di Neuroanatomia dello sviluppo È già stato dimostrato che gli amanti del tabacco evitano di deporre le uova sulle 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 di cui sono infestati altri insetti erbivori”, afferma il primo autore Jin Zhang, riassumendo la domanda di ricerca nello studio attuale.

acari infestati da coleotteri

Esperimenti comportamentali con piante di melo spinoso Datura il mio libroFamiglia degli scarabei del Colorado daturaphila logo Furono infestati, ma con risultati del tutto inaspettati: è chiaro che le femmine di falco del tabacco preferivano addirittura deporre le uova lì, rispetto alle piante dove i coleotteri non le infestavano. “Ad essere onesti, all’inizio eravamo un po’ frustrati perché ci aspettavamo che gli esperimenti avrebbero confermato la nostra ipotesi iniziale, ovvero che i falchi del tabacco che depongono le uova evitano i concorrenti per il cibo. Ma nel nostro caso, il risultato inaspettato ha improvvisamente avuto un senso. Abbiamo ha scoperto che le piante infestate da coleotteri hanno un odore completamente diverso e che le vespe parassitarie, che spesso usano gli odori delle piante per trovare i loro insetti ospiti, sono meno efficienti nel rintracciare le larve di falco del tabacco su 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 percento delle larve di falco del tabacco provenga dalle vespe Cotesia conigligata essere invadente. Questi tipi di vespe parassite depongono le uova nelle larve e trasmettono anche agenti patogeni. Le larve dei parassiti alla fine muoiono e la prole della vespa si schiude.

L’odore delle piante infette è diverso

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

La domanda successiva del team era come le falene 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 consentito loro di ridurre il numero di potenziali recettori olfattivi da circa 70 a 6 e infine 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 gli odori. 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 fico d’India o falchi del tabacco o coleotteri del Colorado erano infestati da falchi del tabacco.

Analisi costi benefici

Sebbene le larve di falco del tabacco non crescano bene su piante infestate da coleotteri così come su piante non infette, le falene femmine sono ricettive a questo difetto quando depongono le 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 fico d’India emettono odori diversi, a seconda degli insetti che le mangiano. Sia le larve dei falchi del tabacco che le larve delle specie di 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. Gli approcci interdisciplinari, che si concentrano anche, ad esempio, sul ruolo dei microrganismi in queste complesse interazioni, aiutano a rivelare altri aspetti interessanti delle diverse interazioni tra organismi.