Maissinlehtiä mutustavat toukat ovat kehittäneet ovelan tavan saada eniten ravinteita aterioistaan: ne huijaavat kakallaan kasveja alentamaan puolustuskykyään.
Pennsylvanian osavaltionyliopiston tutkijat havaitsivat hiljattain, että syksyiset käsivarsimadon toukat (Spodoptera frugiperda) voivat lähettää kemiallisia signaaleja kasveille kakkansa eli frassinsa kautta.
”on käynyt ilmi, että toukka frass huijaa kasvin aistimaan, että sienipatogeenit hyökkäävät sitä vastaan”, tutkimuksen toinen tekijä Dawn Luthe, Kasvistressibiologian professori Pennsylvanian osavaltionyliopistosta sanoi lausunnossaan.
Maissipensas voi käsitellä vain yhdenlaista hyökkäystä kerrallaan, joten maissipensaan käsitellessä havaittua ”sieni-infektiota” toukka jää herkuttelemaan kasvin lehdillä. Normaalisti kasvi tunnistaa hyönteisten eritteistä kemiallisia merkkejä, mikä auttaa kasvia tietämään, milloin nostaa puolustustaan. Monissa tapauksissa tämä sisältää sellaisen biokemiallisen aineen tuottamisen, joka hylkii kasvinsyöjiä, kuten hyönteisiä.
mutta toukan kakasta tulevat kemialliset signaalit toimivat viekkaina harhautuksina, tutkijat sanoivat.
”kasvi havaitsee, että sen kimppuun hyökkää taudinaiheuttaja eikä hyönteinen, joten se käynnistää puolustuksensa taudinaiheuttajia vastaan, jolloin toukka saa vapaasti jatkaa kasvin ruokkimista”, Swayamjit Ray, kasvibiologian tohtorikoulutettava Penn Statesta ja toinen lehden kirjoittajista, sanoi lausunnossaan. ”Se on ekologinen strategia, jota on hiottu tuhansien vuosien evoluution aikana.”
toukat syövät tavallisesti lehtiä maissikasvien ahtaissa nurkissa. Otukset ulostavat tyypillisesti rakoihin, joissa lehdet kohtaavat varren, tutkijat sanoivat.
tutkijat selvittivät syksyvatsamadon toukan frassin ja kasvin puolustusmekanismien välistä biokemiallista suhdetta tekemällä kaksi koetta. Ensimmäisessä testissä tutkijat levittivät frassiuutetta joidenkin maissikasvien lehtiin ja vertasivat käsiteltyjä lehtiä syövien toukkien kasvua käsittelemättömien lehtien syöjiin.
toisessa kokeessa mitattiin, miten frassilla käsitellyt maissinlehdet vaikuttivat suojautumiseen sienipatogeenille altistuneilla kasveilla — tässä tapauksessa maississa (Cochliobolus heterostrophus) riesaa aiheuttavan sienen itiöillä. Tutkijat havaitsivat, että aluksi frassissa olevat proteiinit aktivoivat kasvissa hyönteispuolustuksen, mutta ajan myötä, kun maissikasvit altistuivat suuremmalle määrälle proteiinia, kasvien puolustuskyky muuttui ja sen sijaan alkoivat tunnistaa frassiproteiinin sienipatogeeniksi hyönteisjätteen sijaan. Tämä sai kasvin puolustautumaan sitä vastaan, mitä se piti sieniuhkana eikä hyönteisuhkana.
vaikka tämä ei ehkä ole hyvä uutinen toukkatartunnasta kärsiville kasveille, tutkijat arvelevat, että on mahdollista eristää toukan kakasta ne erityiskomponentit, jotka lisäävät kasvin puolustusta taudinaiheuttajia vastaan. Jos näin on, viljelijät voisivat tutkijoiden mukaan jonain päivänä kehittää luonnonmukaisen ja kestävän torjunta-aineen, joka ehkäisisi tartuntoja ja tauteja viljelykasveissa.
tulokset julkaistiin verkossa elokuussa. 26 Journal of Chemical Ecology-lehdessä.
seuraa Elizabeth Newbern @liznewbern. Seuraa Live Science @livescience, Facebook & Google+. Alkuperäinen artikkeli Live Science.
Viimeaikaiset