Poznaliśmy zwierzę, które samodzielnie podrabia sygnał chemiczny kwiatów
Wiosną na łąkach Europy Środkowej można natrafić na interesujący widok. Na źdźbłach traw tworzą się gęste, pomarańczowe kłębowiska drobnych larw. To trójpazurkowce oleicy krówki (Meloe proscarabaeus) – pasożytniczego chrząszcza z rodziny oleicowatych (Meloidae). Jego cały cykl życiowy zależy od jednego zdarzenia – kontaktu z pszczołą samotnicą. Larwa musi uczepić się przelatującego owada, by ten zaniósł ją do gniazda, gdzie zje jajo gospodarza i zapasy. Jak jednak trójpazurkowiec zachęca pszczołę do kontaktu?
U spokrewnionego gatunku, Meloe franciscanus, rozwiązanie jest znane od lat. Jego larwy emitują węglowodory imitujące zapach płciowy samic pszczół, przyciągając samce, którzy później przenoszą je na samice podczas kopulacji. Jednak M. proscarabaeus nie wykazuje takiej wybiórczości – atakuje wiele gatunków pszczół, także takich, u których nie ma szans na przeżycie. Zagadkę tej uniwersalnej strategii postanowili rozwiązać Ryan M. Alam, Danny Kessler i ich zespół z Instytutu Maxa Plancka i Uniwersytetu Friedricha Schillera w Jenie.
Odpowiedź okazała się zaskakująca. Analiza zapachu larw metodą chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas ujawniła złożoną mieszankę monoterpenoidów – związków pochodnych (S)-linalolu, jednego z najpowszechniejszych składników zapachu kwiatów. Zidentyfikowano 17 związków, w tym tlenki linalolu oraz aldehyd i alkohol bzowy – dokładnie te same substancje, które wydzielają rośliny kwitnące wczesną wiosną.
Testy w olfaktometrze potwierdziły, że żywe larwy, a także sam syntetyczny koktajl tych związków, skutecznie przyciągają zarówno dzikie pszczoły samotnicze, jak i owady społeczne – pszczołę miodną i trzmiela ziemnego. W terenie sztuczne „kwiaty" nasączone ekstraktem z larw przyciągały prawdziwe pszczoły, podczas gdy ekstrakt węglowodorów długołańcuchowych, analogiczny do tego u M. franciscanus, nie dawał takiego efektu. Larwy nie naśladują więc feromonu płciowego, lecz zapach kwiatu – i robią to na tyle uniwersalnie, że oszukują nawet gatunki niebędące ich naturalnymi żywicielami.
Najbardziej intrygujące pytanie brzmiało jednak, skąd biorą się te związki, skoro larwy po wylęgnięciu nie żerują na roślinach. Analiza transkryptomu wskazała na geny CYP347BT1 i CYP345BZ1. Są one zdolne przekształcać (S)-linalol w kolejne składniki bukietu zapachowego. Chrząszcz syntetyzuje więc w swoim ciele związki chemicznie identyczne z tymi produkowanymi przez rośliny. Sam (S)-linalol badacze odkryli już w jajach, składanych przez samicę oleicy krówki, wygląda więc na to, że związek ten przekazywany jest larwom przez matkę.
To pierwszy udokumentowany przypadek, w którym zwierzę wykształciło własną, roślinopodobną ścieżkę biosyntezy, by podrobić sygnał chemiczny kwiatu. Autorzy sugerują, że strategia ta mogła wyewoluować z prostszego zachowania. Larwy pierwotnie czekały na roślinach, korzystając z naturalnego zapachu kwiatów jako przynęty, i stopniowo zaczęły wzmacniać ten sygnał własną produkcją substancji, aż uniezależniły się od kwiatów – co pozwoliło im zasiedlać tereny ubogie w rośliny kwitnące. Te same związki pełnią też funkcję feromonu skupiającego larwy w gęstsze, silniej pachnące zgrupowania.
Odkrycie poszerza wiedzę o mimikrze chemicznej między królestwami organizmów – pokazuje, że zwierzę może nie tylko naśladować zapachy innych zwierząt, ale wręcz przejąć chemiczną „tożsamość" rośliny, by manipulować relacją, którą miliony lat ewolucji ukształtowały między roślinami a zapylaczami.
Źródło: The floral illusion: A parasitic beetle mimics the scent of flowers to attract bees.
Komentarze (0)