Del:
10 spændende strategier i krigen mellem planter og bugs
Der er en uopsættelig murmur omkring os, en der ikke kan påvises for menneskelige ører. Livs-og-døds kampe kæmpes, og påstande er smedet. Vores omgivelser er en slagmark, da planter bærer en uendelig krig mod deres flerårige fjender, de herbivorøse bugs. Det er en rivalisering, der startede for mere end 350 millioner år siden, og begge sider har i høj grad forbedret deres kampfærdigheder siden da.
10 kemisk krigsførelse
Blade og andre dejlige plantedele er mad til insekter som larver eller biller. Men der er ikke noget som en gratis frokost, selv i bug-verdenen. Gennem tiden har planter truet deres statiske tilstand ved at udvikle talrige taktikker for at beskytte sig mod plantelevende insekter. Disse varierer fra ydre rustninger (såsom torner, prickles eller giftige hår kaldet trichomes) til straight-up kemiske forsvarssystemer.
Disse kemiske reaktioner er vidtrækkende, og de kan aktiveres en ad gangen eller på en koordineret måde. Når et insekt begynder at feastes, udsender planten generelt kemikalier, der kan dræbe insektet eller påvirke dets vækst. For eksempel vil en plante undertiden krydre sine blade med nogle bitre tanniner, hvilket gør det til en uinteressant frokost for bugten, for ikke at nævne noget ufordøjeligt.
Så hvordan ved planterne, at de bliver angrebet? Nå, der er mange forskellige metoder. Men den, der hjælper dem med at reagere den hurtigste, indebærer at "høre" insekterne tygge på dem. Utroligt nok viste en nylig undersøgelse, at en lille blomst hedder Arabidopsis kan identificere de vibrationer, der udløses, når en larve muncher på sine blade, således at planten kan øge dens forsvar i overensstemmelse hermed.
9 Fjendens fjende
Hvis en plante ikke kan afværge sultne ubudne personer, og hvis den ikke har en privat hær af hårde myrer som akacietræet, kræver det ofte backup. Flygtige forbindelser frigivet i luften udsender en frokost invitation til naturlige fjender af plantedyr. Nogle ekstra blomster nektar kan blive smidt ind for at sødte handlen. Blandt de "gode gutter", der viser sig til undsætning, er mariehøjen, ichneumon-hvep og nogle suggestivt navngivne insekter som mordmuskelen eller muldvarpskrigen.
Næsten alle planter kan frigive disse nødstoffer, men nogle planter er mere "vokale" end andre. Dette betyder, at de producerer mere flygtige forbindelser. Jo højere de "skriger ud", jo sundere er de.
De flygtige forbindelser tjener også som et advarselssignal til nærliggende planter og opfordrer dem til at styrke deres egne forsvar. På den anden side informerer planter ofte hinanden om forestående trusler ved at bruge et svampebaseret underjordisk netværk til at "dele" information. Det er dybest set naturens version af internettet, kun den er fri for fejl og orme.
8 Det Silkefulde Forsvar
Weaver myrer er velkendte blandt landmændene for deres evne til at bekæmpe skadedyr, men de er ikke de eneste leddyr, som kan beskytte planter mod skadelige insekter. Forskere ved Miami University fandt, at edderkopper også kan forbinde med planter i deres brutale kamp mod sultne insekter. Og arachnid behøver ikke engang at være på arbejdsdagen og natten. Alt det, man skal gøre, er at væve sin web.
Edderkoppesilke er skræmmende nok til, at en skadedyr kan ændre sig om spisning på en planterestaurant. Forskere observerede, hvordan biller blev afstødt af netop silkeforekomsten, hvilket reducerede skaderne på blade med omkring 50 procent. Tross alt spider edderkopper bille og synet er en advarsel om, at en rovdyr er et sted i nærheden.
Interessant nok forsøgte forskerne også at bruge silke fra en silkeorm, og det var mindre effektivt i felteksperimenterne. Disse resultater er ret spændende takket være deres potentiale for at give en grønnere løsning i skadedyrsbekæmpelse.
7 En usandsynlig Ally
I 2015 offentliggjorde forskere fra Florida State University et flerårigt studie vedrørende myrer og træhoppers indvirkning på en type plante kaldet kaninbørste. Undersøgelsen afslørede en overraskende web af interspecies alliancer i enge af Colorado. Det er en kamp for mad og overlevelse, med mange vendinger.
Forskerne observerede, at som træhoppere var involveret i den omhyggelige proces at suge sap ud af kaninbørsten, var de i fare for at blive rovdyr for rovdyr som mariehøns. For at jage dem væk søgte træhoppere hjælp fra nærliggende myrer. Myrerne beskytter dem til gengæld for nogle søde væsker, høflighed af træhopperne.
Men det er en hund-spise-hund verden, og myrerne var forsvarsløse foran en meget større rovdyr af deres egen: en sulten bjørn leder efter en snack. I løbet af fire år har forskere bemærket, at bjørnen udgjorde kaos på op til 86 procent af myrplejer i området. Faldet i antallet af disse treehopper livvagter førte til sundere, lykkeligere planter.
6 klare forsvar
På trods af alle disse plantesikkerhedssystemer må en larve stadig spise, så den udnytter nogle snedige lagematerialer. En undersøgelse foretaget af forskere fra Penn State's College of Agricultural Sciences viste, at for at få ekstra tid til at tygge majsvæv, falder armyworm larver deres fæces (eller frass) på bladene. Dette trækker anlægget i at tro, at det bliver angrebet af svampepatogener.
Som følge heraf justerer majsplanten sin forsvarsstrategi for at besvare det falske angreb. Da planten ikke kan bekæmpe både insekter og patogener på samme tid, får larverne at tage nogle få store bid. På den lyse side kan resultaterne føre til et sikrere, frass-baseret pesticid for at hjælpe planter, der kæmper mod patogener.
Desuden advarer planter ligesom planter sig om hinanden om nærliggende farer, der anvender selve planten som en telefon.Underjordiske bugs kan tale med de over jorden via kemikalier, der sendes gennem planternes blade. Insekterne kan også efterlade en "voicemail" besked for at advare den næste generation, at der er noget mistænkeligt om den pågældende plante.
5 våben beslaglæggelse
I et flot twist bruger nogle insekter planter til at beskytte sig mod deres egne rovdyr. Det er tilfældet med cinnabarmoten, en sort og crimson critter, der siger tæt på ragwort-blomster i Europa og Asien. Rygvorten er trods alt kendt som et meget giftigt ukrudt, og det kan endda skade store dyr som heste og kvæg.
En cinnabar larve, som er lige så levende som sin voksne form, kan fortære en stor ragwort om et par dage. (Faktisk blev dette insekt introduceret i mange dele af verden som en biologisk kontrol for ragwort.) Og ligesom den afrikanske flodhoppe har cinnabar møller udviklet et specifikt enzym, der giver dem mulighed for at indtage og opbevare toksiner med det formål at beskytte planterne mod at være spist. Disse insektsenzymer omdanner planten toksiner til kemiske våben.
Det er også grunden til, at skabninger som kanelmot og afrikansk græshoppe kommer i så lyse farver. De reklamerer hovedsageligt for deres giftige ladning og tvinger insektetterne til at holde deres afstand.
4 kæmper på flere fronter
Forskellige typer af rovdyr har brug for forskellige typer svar, men ofte kommer flere slags plantelevende insekter til frokost på det samme tidspunkt.
Som du måske forventer, er dette et ret stort problem. Tag majsplanten f.eks. Når det modtager samtidige besøg fra bladlus og larver, skal planten aktivere separate forbindelser for at forsvare sig mod hvert sæt rovdyr. Desværre stammer disse forbindelser fra det samme modermolekyle.
Forskere har bevist, at kamp mod en gruppe insekter påvirker plantens evne til at afskrække den anden gruppe. Eksperimenter foretaget af et hold fra Boyce Thompson Institute på et fælles udvalg af majs viste, at efter en plante blev udsat for larver, blev det pludselig en bedre vært for bladlus efterfølgende. Derfor producerede bladlus flere afkom på majsen.
Det samme eksperiment fik imidlertid blandede resultater, da andre majsarter blev testet. Nogle majssorter var faktisk mere resistente over for bladlus efter larverne. Disse resultater kunne bruges til at udvikle stærkere afgrøder i fremtiden.
3 Carnage i haven
Den serpentin columbine kan se ud som en smuk blomst, men i virkeligheden er det en dødsstop. Hundredvis af små insekter finder deres evige hvile på stilken, efter at de er fanget på blomstens klæbrige hår.
Disse uheldige "turist" insekter er faktisk belønninger for rovdyr, der skynder sig for en let fest. I processen fortærer de larverne og møllæg, der er fanget på planten. Caterpillars er en frygtelig fjende af den klæbrige columbine, så når edderkopper dukker op til et måltid, gør de virkelig planten en tjeneste. Og heldigvis for arachnider holder edderkopper ikke fast i columbineens klæbende overflade. Det er en win-win-situation for alle ... undtagen caterpillerne, selvfølgelig.
Forskere fra University of California-Davis gennemførte et forsøg for at finde ud af mere om columbines adfærd. Efter at de havde fjernet alle de døde insekter fra blomsterne, udforskede færre rovdyr området, og larverne kunne smelte frit. Desuden konkluderede forskerne, at columbine sender ud kemiske signaler for at tiltrække uskyldige insekter, der tilfældigvis flyver i nærheden. Det er ligesom en siren sang.
2 hvor sennep kommer fra
Ifølge forskere ved University of Missouri ville der ikke være nogen sennep uden larver. Det samme gælder for allestedsnærværende krydderier som wasabi og peberrod. Som det viser sig, er sennepsolier resultatet af en konfrontation, der spændes over titusinder af år, en episk kamp mellem sommerfugllarver og planter af ordren Brassicales.
Den skarpe, karakteristiske smag af sennep og wasabi stammer fra glucosinolater, forbindelser, der er meget giftige for de fleste insekter. Disse forbindelser begyndte at udvikle sig i den sene kridtperiode, i det der hedder en evolutionær "våbenkonkurrence" mellem flora og fauna.
For alle disse år forsøgte planter og bugs at opleve hinanden i et spil kemiske bevægelser og modstrider. Planterne udviklede nye våben for at forsvare sig mod at blive spist, men insekterne lærte at kompensere for disse våben og tvang planter til at bringe noget endnu stærkere ind. Resultatet var mere end 120 sorter glucosinolater. Dette førte til mere biodiversitet af planter og insekter samt smagere hotdogs.
1 Ændring af spilplanen
At komme med nye forsvarsstrategier kan være ret udmattende. Ved at anerkende nutidigheden ved disse bestræbelser besluttede milkweed at ændre sin strategi fra at udvikle nye kampteknikker til simpelthen at lære at leve med sine rovdyr.
Først forsøgte milkweed at bekæmpe sine leddyr fjender. Det voksede hår på sine blade, gemte et gift kaldet cardenolid i sit væv, og selv fyldte sine rør med giftig latex. Men de frodige larver fandt altid måder at overvinde. De barberede bladene, blev immune over for cardenoliderne og lærte at undgå at blive sprøjtet med latex. Desuden opbevarer monark sommerfugl larver giftstoffer opnået fra planterne de fodrer på. De bruger dem til at gøre sig giftige over for deres egne rovdyr.
Det syntes ligegyldigt hvor hårdt mælkebønden forsøgte at tilpasse sig, monarkfjendlen var kun få skridt foran. Men fordi intet syntes at virke til fordel for ham, besluttede milkweed at ændre taktik.Ifølge forskere fra Cornell lægger mælkebåret mere fokus på at helbrede sig hurtigere.
Hej, hvis du ikke kan slå dem ...