Dela med sig:
10 intressanta strategier i kriget mellan växter och buggar
Det finns ett oupphörligt murmur runt oss, en som är odetekterbar för mänskliga öron. Livs-och-döds strider kampas och allegiances är smidda. Vår omgivning är ett slagfält som växter löper ett oändligt krig mot sina fleråriga fiender, de växtätande buggarna. Det är en rivalitet som startade för 350 miljoner år sedan, och båda sidorna har sedan dess förbättrats kraftigt.
10 kemisk krigföring
Löv och andra läckra växtdelar är mat för insekter som larver eller skalbaggar. Men det finns ingen sådan sak som en gratis lunch, även i bug-världen. Under tiden har växter trotsat sitt statiska tillstånd genom att utveckla många taktik för att skydda sig från växtätande insekter. Dessa varierar från yttre armor (som torn, prickles eller giftiga hår som kallas trichomes) till raka kemiska försvarssystem.
Dessa kemiska reaktioner är vidsträckta, och de kan aktiveras en i taget eller på ett samordnat sätt. Generellt, när en insekt börjar festa, utsänder växten kemikalier som kan döda insekten eller påverka dess tillväxt. Till exempel kommer en växt ibland att krydda sina löv med några bittera tanniner, vilket gör den till en oattraktiv lunch för buggan, för att inte tala om något oförstörbart.
Så hur vet växterna att de attackeras? Tja, det finns många olika metoder. Men den som hjälper dem att reagera den snabbaste innebär att "höra" insekterna tugga på dem. Förvånansvärt fann en ny studie att en liten blomma heter Arabidopsis kan identifiera vibrationer som utlöses när en larv munchar på sina löv, vilket gör det möjligt för växten att öka sitt försvar i enlighet därmed.
9 Enemins fiende
Om en växt inte kan avvärja hungriga inkräktare i sig själv, och om den inte har en privat armé av hårda myror som akacieträdet, kräver det ofta säkerhetskopiering. Flyktiga föreningar som släpps ut i luften skickar ut en lunchinbjudan till naturliga fiender av växtätare. Vissa extra blommiga nektar kan kastas in för att söta upp affären. Bland de "goda killarna" som visar sig till räddningen är nyckelpiga, ichneumon-tuppet, och några suggestivt betecknade insekter som mördarebuggen eller mjölkskytten.
Nästan alla växter kan frigöra dessa nödämnen, men vissa växter är mer "vokal" än andra. Detta innebär att de producerar mer flyktiga föreningar. Ju högre de "skriker ut", desto friskare är de.
De flyktiga föreningarna tjänar också som varningssignal till närliggande växter, uppmuntrar dem att stärka sina egna försvar. Utöver detta informerar växter ofta varandra om överhängande hot genom att använda ett svampbaserat underjordiskt nätverk för att "dela" information. Det är i grunden naturens version av Internet, bara den är fri från buggar och maskar.
8 Det Silky Defense
Weavermyror är välkända bland bönderna för deras förmåga att bekämpa skadedjur, men de är inte de enda leddjur som kan skydda växter från skadliga insekter. Forskare vid Miami University fann att spindlar också kan förena med växter i deras brutala kamp mot hungriga buggar. Och arachnid behöver inte ens vara på jobbdag och natt. Allt man behöver göra är att väva sin web.
Spindelsilke är skrämmande för att ett skadedjur ska ändra sig om att äta på en anläggningsrestaurang. Forskare observerade hur skalbaggar avstöttes av bara silkes närvaro, vilket minskade skadan på blad med cirka 50 procent. När allt äter spindlar betesna, och synen är en varning om att en rovdjur ligger någonstans i närheten.
Intressant sprang forskare också tester med silke från en silkesmask, och det var mindre effektivt i fältförsöken. Dessa resultat är ganska spännande tack vare deras potential för att ge en grönare lösning i skadedjursbekämpning.
7 En osannolik allierad
År 2015 publicerade forskare från Florida State University en flerårig studie om myrans och treehoppers inverkan på en typ av växt som kallas kaninborste. Studien avslöjade en överraskande web av interspecies allianser i ängarna i Colorado. Det är en kamp för mat och överlevnad, med många snoddar.
Forskarna observerade att som trädhoppare var engagerade i den noggranna processen att suga sapet ur kaninborsten, riskerade de att bli rovade för rovdjur som nyckelpigor. För att jaga dem bort sökte trädhoppare hjälp från närliggande myror. Myrorna skyddade dem i utbyte mot lite söt vätska, artighet av trädhopparna.
Men det är en hund-äthund-värld, och myrorna var försvarslösa framför en mycket större rovdjur. En hungrig björn letar efter ett mellanmål. Under fyra år upptäckte forskare att björnar orsakade kaos på upp till 86 procent av myrar i området. Minskningen av antalet trädhuggare har lett till hälsosammare, lyckligare växter.
6 klara försvar
Trots alla dessa växtskyddssystem måste en larv fortfarande äta, så det utövar vissa sköna sträckor av sig själv. En studie av forskare från Penn State College of Agricultural Sciences visade att för att få extra tid för att tugga majsvävnad, släppa armorm larver släppa sina avföring (eller frass) på bladen. Detta trickar växten i att tro att det blir attackerat av svamppatogener.
Till följd av detta anpassar majsverket sin försvarsstrategi för att svara på den falska attacken. Eftersom växten inte kan bekämpa både insekter och patogener samtidigt, får larverna ta några stora bett. På den ljusa sidan kan resultaten leda till en säkrare, frassbaserad bekämpningsmedel för att hjälpa växter som kämpar mot patogener.
Dessutom, som växter, varnar insekter varandra om närliggande faror som använder själva växten som telefon.Underjordiska buggar kan prata med de ovanjordiska via kemikalier som sänds genom plantans löv. Insekterna kan också lämna ett "voicemail" -meddelande för att varna nästa generations att det finns något misstänkt för den specifika växten.
5 vapen beslag
I en fin snodd använder vissa insekter växter för att skydda sig från sina egna rovdjur. Sådan är fallet med cinnabärmoth, en svart och crimson critter som säger nära ragwortblommorna i Europa och Asien. När allt kommer omkring är ragwortet känt som en mycket giftig ogräs, och det kan till och med skada stora djur som hästar och nötkreatur.
En cinnabar caterpillar, som är lika levande som sin vuxna form, kan förtära en stor ragwort om ett par dagar. (I själva verket introducerades denna insekt i många delar av världen som en biologisk kontroll för ragwort.) Och ungefär som den afrikanska böljande gräshoppan har cinnabarmoths utvecklat ett specifikt enzym som gör att de kan ta in och lagra toxiner som är avsedda att skydda växter från att vara uppäten. Dessa insektsenzymer vänder sedan växtgiften till kemiska vapen.
Det är också därför att varelser som cinnabärsmot och afrikansk gräshoppa kommer i så ljusa färger. De annonserar i grunden sin giftiga laddning, vilket tvingar insektsätarna att hålla sig avstånd.
4 kämpar på flera fronter
Olika typer av rovdjur behöver olika typer av svar, men oftast kommer flera typer av växtätande insekter till lunch vid exakt samma ögonblick.
Som du kanske förväntar sig är detta ett ganska stort problem. Ta majsväxten till exempel. När det mottas samtidiga besök från bladlus och larver, måste växten aktivera separata föreningar för att försvara sig mot varje uppsättning rovdjur. Tyvärr härrör dessa föreningar från samma modermolekyl.
Forskare har bevisat att kämpar mot en grupp insekter påverkar växtens förmåga att avskräcka den andra gruppen. Experiment utförda av ett team från Boyce Thompson Institute på ett gemensamt sortiment av majs visade att efter en växt utsattes för larver blev det plötsligt en bättre värd för bladlusen efteråt. Därför producerade bladlusen fler avkommor på majsen.
Samma experiment fick emellertid blandade resultat när andra majssorter testades. Vissa majssorter var faktiskt mer motståndskraftiga mot bladlus efter larverna. Dessa resultat kan användas för att utveckla starkare grödor i framtiden.
3 Carnage In The Garden
Den serpentin columbine kan se ut som en vacker blomma, men i själva verket är det ett dödsteg. Hundratals små insekter hittar sin eviga vila på sin stam, efter att de har fångats på blommans klibbiga hår.
Dessa olyckliga "turist" insekter är faktiskt belöningar för rovdjur som rusar in för en lätt fest. I processen förtär de larverna och malgen som fångas på växten. Caterpillars är en fruktansvärd fiende av den klibbiga kolumbinen, så när spindlarna dyker upp för en måltid, gör de verkligen anläggningen en tjänst. Och lyckligtvis för araknider, spindlar inte spindlarna sig i columbine lim. Det är en win-win-situation för alla ... förutom larverna, förstås.
Forskare från University of California-Davis utförde ett experiment för att ta reda på mer om kolumbins beteende. Efter att ha tagit bort alla döda insekter från blommorna, undersökte färre rovdjur området, och larverna kunde munch fritt. Dessutom drog forskarna slutsatsen att kolumbinen skickar ut kemiska signaler för att locka oskyldiga insekter som råkar flyga i närheten. Det är som en siren sång.
2 där senap kommer från
Enligt forskare vid University of Missouri skulle det inte finnas någon senap utan larver. Detsamma gäller allestädes närvarande kryddor som wasabi och pepparrot. Som det visar sig är senapoljor resultatet av en konfrontation som spänts över tiotals miljoner år, en episk kamp mellan fjärilslarver och växter av ordern Brassicales.
Den skarpa, distinkt smak av senap och wasabi kommer från glukosinolater, föreningar som är högt giftiga för de flesta insekter. Dessa föreningar började utvecklas under den sena Kretaceous perioden, i det som kallas en evolutionär "armarna" mellan flora och fauna.
Under alla dessa år försökte växter och buggar att spela upp varandra i ett spel av kemiska drag och motsatser. Växterna utvecklade nya vapen för att försvara sig från att ätas, men insekterna lär sig att kompensera dessa vapen, vilket tvingar växter att ta in någonting ännu starkare. Resultatet var mer än 120 sorter av glukosinolater. Detta ledde till mer biologisk mångfald av växter och insekter, plus smakfulla varmkorv.
1 Ändra spelplanen
Att komma fram till nya försvarsstrategier kan vara ganska ansträngande. Med bekräftelse av att dessa ansträngningar är oförmögna, bestämde milkweed att ändra sin strategi från att utveckla nya kamptekniker för att helt enkelt lära sig hur man bor med sina rovdjur.
Först försökte milkweed att bekämpa sina artropodfiender. Det växte hår på sina löv, gömde ett gift som kallades cardenolid i sin vävnad och fyllde till och med sina rör med giftig latex. Men de gröna larverna hittade alltid sätt att övervinna. De rakade bladen, blev immun mot cardenolidesna och lärde sig hur man undviker att plaska med latex. Dessutom lagrar monarkfjärilspannor giftämnen som erhålls från plantorna de matar på. De använder dem för att göra sig giftiga mot sina egna rovdjur.
Det verkade oavsett hur svårt mjölkväven försökte anpassa sig, monarkfjärilen var bara några steg framåt. Men eftersom ingenting tycktes fungera till sin fördel bestämde milkweed att byta taktik.Enligt forskare från Cornell lägger mjölkmarken mer fokus på att läka sig snabbare.
Hej, om du inte kan slå dem ...