Na długo zanim wdychamy nikotynę z papierosów, rośliny wykorzystują ją do obrony przed zwierzętami. Pamiętaj, że nikotyna jest toksyczną substancją chemiczną i może być śmiertelna dla niektórych istot. Jego działanie dzieje się w mięśniach, a po połknięciu w dużych ilościach może powodować paraliż, aw konsekwencji śmierć.

Ale to nie dzieje się z gąsienicą, którą widzisz na powyższym obrazku. Co ciekawe, gatunek ten ( Manduca Sixth ) specjalizuje się w żywieniu liśćmi tytoniu, ponieważ jego organizm toleruje dawki nikotyny, które mogłyby łatwo zabić inne zwierzęta. Gąsienica odrzuca znaczną część substancji, ale część pozostawiona w jej ciele służy jako mechanizm obronny.

Pavan Kumar i jego koledzy z Instytutu Ekologii Chemicznej im. Maxa Plancka w Niemczech stwierdzili, że owad wydycha substancję przez pory i tworzy wokół niej toksyczną chmurę, która wystarcza, aby odeprzeć potencjalnych drapieżników. Naukowcy nazwali to zjawisko „cuchnącą obroną”.

Wyjaśnienie naukowe

Spróbuj zaatakować pająka gąsienicą, która ma wokół siebie chmurę nikotyny. Źródło obrazu: Reprodukcja / National Geographic

Aby dojść do tych wniosków, zespół Kumar rozpoczął hodowlę tego gatunku gąsienicy w 2010 roku. Karmiąc owady genetycznie zmodyfikowanym tytoniem w celu zmniejszenia zawartości nikotyny, naukowcy zauważyli, że jeden z genów gąsienicy (tak się nazywa) CYP6B46) był mniej aktywny niż u innych owadów, co sugeruje, że jego główną funkcją byłoby przeciwstawienie się działaniu nikotyny.

Drugim krokiem badań była zmiana tytoniu, aby mógł on wyłączyć gen w ciele gąsienic, które żywią się rośliną, a następnie uwolnić je na wolności. Wkrótce potem naukowcy zauważyli, że owady te umarły z dnia na dzień. Przyczyną śmierci okazały się pająki wilków - drapieżniki, które nie stanowiły zagrożenia dla gąsienic żywionych niemodyfikowanym tytoniem. Jednak owady, które miały wyłączony gen CYP6B46, stały się łatwą ofiarą dla pająków wilka.

Bardziej szczegółowa analiza wykazała, że ​​larwy i kał nie miały śladów nikotyny, co skłoniło naukowców do odnotowania, że ​​funkcją genu CYP6B46 było przekierowanie nikotyny z żołądka do hemolimfy - płynu, który ma to samo funkcja krwi. Stamtąd owady uwolniły toksyczną substancję przez ich spirale, które są małymi otworami z funkcją oddechową.

Z całej nikotyny spożywanej przez ten gatunek gąsienicy tylko 0, 65% trafia do hemolimfy. Nawet jeśli jest to niewielka ilość, stężenie to wystarczy, aby czterokrotnie zwiększyć ilość substancji w otaczającym powietrzu i odstraszyć szkodliwe owady.

Powszechne zjawisko

Źródło obrazu: Reprodukcja / National Geographic

Warto zauważyć, że zjawisko to nie występuje wyłącznie w przypadku gąsienic jedzących tytoń. W królestwie zwierząt znane są inne istoty, które wykorzystują przyjmowane substancje jako mechanizm obronny, takie jak Malacosoma americanum, inny gatunek gąsienicy, który przenosi duże ilości cyjanowodoru i wykorzystuje go, aby się go pozbyć. mrówki

To, co uderza badaczy, to fakt, że nikotyna jest naprawdę zbyt toksyczna, aby ją przechowywać. Niezależnie od tego uważają, że substancja ta służy do odstraszania innych drapieżników gąsienicowych, z wyjątkiem mrówek lwów i owadów o dużych oczach. Kumar i jego zespół wciąż nie są w stanie wyjaśnić, w jaki sposób zwierzęta te są w stanie złapać gąsienicę i nie cierpią na działanie nikotyny.

Lekcja dla nas jest taka, że ​​to, co nie zabija gąsienicy tytoniu, dodatkowo wzmacnia gatunek.