Μέχρι τώρα, λίγα ήταν γνωστά για το πώς τα φυτά προστατεύονται από έντομα που τρώνε τα φυτά και πώς ξεδιπλώνονται τα χέρια μεταξύ των εντόμων και των φυτών. Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Wageningen & Research έχουν αποκτήσει περισσότερες πληροφορίες για αυτό: ισχυρή νέκρωση φύλλων - ο μηχανισμός με τον οποίο τα φυτά εντοπίζουν και σκοτώνουν τα αυγά των πεταλούδων και άλλων εντόμων στα φύλλα τους - εμφανίστηκαν σχεδόν αποκλειστικά σε σταυρανθή φυτά και στους άγριους συγγενείς τους που δέχτηκαν επίθεση από λευκά λάχανου που είχαν αναπτύξει ανοσία στο τοξικό λάδι μουστάρδας των φυτών. Μια δημοσίευση σχετικά με αυτό το θέμα εμφανίστηκε στο περιοδικό New Phytologist.
Η λευκή πεταλούδα λάχανου οφείλει το όνομά της στην προτίμησή της για τα λαχανάκια των Βρυξελλών, το ελαιοκράμβη και άλλους καλλιεργημένους σταυρούς ως φυτά ξενιστές. Ωστόσο, όταν ένα λευκό λάχανο (Pieridae) βάζει τα αυγά του σε άγρια φυτά σταυρανθών όπως η μαύρη μουστάρδα (Brassica nigra), το φυτό μπορεί να ξεκινήσει μια νεκρωτική αντίδραση που αναγκάζει το φύλλο κάτω από το αυγό να πεθάνει με ελεγχόμενο τρόπο. Αυτό αναγκάζει το αυγό να αποξηραθεί και να πέσει από το φυτό.
Νέκρωση φύλλων
Για να κατανοήσουμε την εξελικτική προέλευση και τη διανομή αυτού του χαρακτηριστικού της φυτικής άμυνας, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Όμιλο Biosystematics εξέτασε 31 είδη φυτών εντός της οικογένειας των σταυρών για τη νεκρωτική απόκριση σε ένα πλύσιμο από αυγά εννέα ειδών πεταλούδας.
«Τα πειράματα έδειξαν ότι η έντονη νέκρωση των φύλλων εξελίχθηκε σχεδόν αποκλειστικά στη γενεαλογία των καλλιεργειών λάχανου και οι άγριοι συγγενείς τους επιτέθηκαν φυσικά από λευκές πεταλούδες λάχανου», λέει η ηγέτης της έρευνας Νίνα Φατούρος. «Επιπλέον, η νέκρωση των φύλλων προκλήθηκε μόνο από εκείνα τα είδη πεταλούδων στην οικογένεια Pieridae που είναι ειδικοί σταυρωτών και είναι σε θέση να τα τρέφονται παρά τα τοξικά μουστάρδα των σταυρών».
Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το χαρακτηριστικό της θανάτωσης των αυγών έχει εξελιχθεί στην οικογένεια των σταυρών ως αντί-προσαρμογή στην ικανότητα των κάμπιων να αποτοξινώνουν τα έλαια μουστάρδας. Όντας μέρος μιας συνεχιζόμενης κούρσας όπλων, μερικές πεταλούδες πιθανότατα προσαρμόστηκαν στη θανάτωση των αυγών συγκεντρώνοντας τα αυγά σε ομάδες (με αποτέλεσμα να επηρεάζονται λιγότερο από τη νέκρωση), με τη μετάβαση σε άλλα φυτά ξενιστές ή με την εναπόθεση αυγών σε λουλούδια αντί για φύλλα.
Η ομάδα ερευνά επί του παρόντος τη γενετική βάση του χαρακτηριστικού του φυτού που σκοτώνει τα αυγά σε ένα μεγάλο ερευνητικό έργο που χρηματοδοτείται από το Ολλανδικό Συμβούλιο Έρευνας (NWO) για να αναπτύξει τελικά καλλιέργειες ανθεκτικές σε έντομα παρασίτων.
Για περισσότερες πληροφορίες:
Πανεπιστήμιο Wageningen & Research
www.wur.nl