Unerwartete Vorteile durch Nahrungskonkurrenten | Max-Planck-Gesellschaft

Bei der Eiablage nehmen Tabakschwärmer um Nahrung konkurrierende Käfer in Kauf, um vor parasitischen Wespen sicher zu sein

Ein Forschungsteam am Max-Planck-Institut für chemische kologie hat herausgefunden, dass weibliche Tabakschwärmer bei der Eiablage eine ungewöhnliche Vorliebe für Pflanzen des Stechapfels zeigen, die bereits von Blenatt. Die Käfer und ihre Larven konkurrieren eigentlich mit den Tabakschwärmerraupen um die Nahrung. Von Käfern befallene Pflanzen geben einen anderen Duft ab, der die Substanz Alpha-Copaen enthält, und sie für Tabakschwärmer attraktiver macht. Trotz der Nahrungskonkurrenz scheinen die Raupen von der Wahl solcher Wirtspflanzen zu profitieren, denn sie sind besser vor parasitischen Wespen geschützt, die nach Käferbefall duftende Pflanzen meiden. Die Forschenden konnten außerdem den Geruchsrezeptor der Tabakschwärmer identifizieren, der dieses Verhalten steuert.

Tabakschwärmer bei der Eiablage. Der Falter biegt seinen Hinterleib an die Blattunterseite, um ein Ei abzulegen. Am Blatt ganz oben ist bereits an der linken Kante ein abgelegtes Ei zu sehen.

Mit der Wahl des bestmöglichen Eiablageplatzes stellen viele Insekten die Weichen für eine möglichst gute Entwicklung ihrer Nachkommen: Es sollte dort ausreichend Futter vorhanden sein, und die Larven, die aus den Eiern schlüpfen und

In einer früheren Studie hatte das Forschungsteam um Markus Knaden und Bill Hansson von der Abteilung Evolutionäre Neuroethology bereits nachweisen können, dass Tabakschwärmer vermeiden, ihre Eier auf Pflanzen zu legen, auf denen sie den Kot ihrer Artgenossen riechen. Jadi wollen sie offenbar Nahrungskonkurrenz aus dem Weg gehen. Daher fragten wir uns, ob die Falter auch Pflanzen meiden, die von anderen pflanzenfressenden Insekten befallen sind “, fast Erstautor Jin Zhang die Fragestellung der aktuellen Studie zusammen.

Falter von Käfern menimpa Pflanzen

Verhaltensexperimente mit Pflanzen des Stechapfels Datura wrightii, die von der Kartoffelkäferart Lema daturaphila menimpa waren, erbrachten jedoch völlig unerwartete Ergebnisse: Ganz offensichtlich legten Tabakschwärmerweibchen dort sogar bevorzugt ihre Eier ab, verglichen mit Pflanzen, die nicht von den Käfern menimpa waren. Um ehrlich zu sein, waren wir zunächst ein wenig frustriert, weil wir erwartet hatten, dass die Experimente unsere Ausgangshypothese bestätigen würden, nämlich, dass eierlegende Tabakschwärmermerkurrenten Nahrungskonweibchen. In unserem Fall ergab das unerwartete Ergebnis Allerdings plötzlich einen Sinn. Wir haben festgestellt, dass von Käfern befallene Pflanzen ganz anders riechen und dass parasitoide Wespen, häufig die Pflanzengerüche nutzen, um Ihre Wirtsinsekten zu finden, mati Raupen der Tabakschwärmer auf von Käfern befallfütchen efflienten, käfern befallferten, Käfern befallferten, Käfern befallferten, Pflizadren, Käfern befallferten, Pflizadren, Käfern befallferten.

In der Natur ist es nicht immer möglich, allen Bedrohungen aus dem Weg zu gehen und gleichzeitig einen Platz mit reichlich Futter auszuwählen. Jadi gehen Studien davon aus, dass bis zu 90 Prozent der Tabakschwärmerraupen von der Wespe Cotesia congregata parasitiert werden. Diese parasitoide Wespenart legt ihre Eier in die Raupen und überträgt zusätzlich noch Krankheiterreger. Parasitierte Raupen sterben irgendwann und aus ihnen schlüpft dann der Nachwuchs der Wespe.

Befallene Pflanzen riechen anders

Dieses Wissen nutzten die Forschenden, um das zunächst merkwürdig erscheinende Verhalten der Tabakschwärmer näher zu untersuchen. Sie analysierten den Duft von Stechapfelpflanzen, die von Kartoffelkäfern befallen waren und verglichen ihn mit Kontrollpflanzen ohne Befall. Dabei fiel vor Allem eine ungewöhnliche Zunahme der Substanz Alpha-Copaen im Duftbouquet der Pflanzen auf.

Wie die Falter diesen Duft wahrnehmen und verarbeiten, war die nächste Fragestellung, die das Team beantwortete. Da Tabakschwärmer etwa 70 Geruchsrezeptoren haben, die als Kandidaten für das Aufspüren von Alpha-Copaen in Frage kämen, wäre es sehr zeitraubend gewesen, alle Kandidaten einzeln zu testen. Stattdessen ermöglichte ihnen eine Kombination aus komplexen molekularbiologischen Methoden, die Zahl der potenziellen Geruchsrezeptoren von etwa 70 auf 6 zu reduzieren und schließlich Or35 als denjenigen zu identifizieren, der wahrsenkular

Die Forschenden überprüften auch das geruchsgesteuerte Verhalten der parasitischen Wespen. Eksperimen, bei denen die Wespen die Wahl zwischen zwei Düften hatten, belegten einerseits eine Vorliebe von Cotesia congregata für den Duft von Pflanzen, sebuah denen Tabakschwärmerraupen fressen. Andererseits zeigten sie auch, dass die Wespen den Duft von Pflanzen vermeiden, die gleichzeitig von Kartoffelkäfern befallen sind. Diese Ergebnisse ließen sich auch mit Verhaltensexperimenten in einem Versuchszelt bestätigen, in dem Stechapfel-Pflanzen standen, die nur von Tabakschwärmern oder von Tabakschwärmer und Kartoffelkäfern befallen waren.

Kosten-Nutzen-Abwägung

Obwohl die Raupen der Tabakschwärmer an Pflanzen, die zusätzlich von Käfern befallen sind, nicht so gut wachsen wie an nicht befallenen Pflanzen, nehmen die weiblichen Falter bei der Eiablage diesen Nachteil in Käfern befallen sind. Diese Kosten-Nutzen-Abwägung, auch Trade-off“ genannt, spielt in ökologischen Wechselbeziehungen eine nicht unerhebliche Rolle. Unsere Ergebnisse zeigen, dass in der Natur einfache Erklärungen oftmals nicht ausreichen. Tabakschwärmer müssen nicht nur berücksichtigen ob eine Pflanze als Nahrung für ihre Nachkommen geeignet ist, sondern auch, ob es bereits potential Konkurrenten gibt, und ob deren Anwesenheit sogar dabinde hilftge, Gefhenge.

Warum Stechapfel-Pflanzen unterschiedliche Düfte abgeben, je nachdem welche Insekten an ihnen fressen, sollen weitere Untersuchungen zeigen. Sowohl die Raupen der Tabakschwärmer als auch die Larven der Kartoffelkäferart Lema daturaphila sind kauende Insekten und verursachen hnliche Schden am Pflanzengewebe. Vermutlich spielen Mikroorganisme di Mundsekret der Tiere eine Rolle. Interdisziplinäre Ansätze, die zum Beispiel auch die Rolle von Mikroorganisme bei diesen komplexen Interaktionen in den Fokus nehmen, helfen dabei, weitere spannende Aspekte der vielfältigen Wechselwirkungen zwischen Lebeweckesen.

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