Личинки моли любят листья тополя, зараженные грибами

Листья черного тополя, зараженные грибами(Melampsora larici-populina), особенно подвержены нападению гусениц цыганской моли(Lymantria dispar). Исследовательская группа Института химической экологии им. Макса Планка в Йене, Германия, в настоящее время дополнительно изучила это наблюдение. Ученые обнаружили, что молодые личинки этого травоядного животного обновляют свой рацион с помощью грибковой пищи: гусеницы, которые питались листьями, покрытыми грибковыми спорами, росли быстрее и окукливались на несколько дней раньше, чем те, которые питались только тканями листьев. Более высокие концентрации важных питательных веществ в грибах, таких как аминокислоты, азот и витамины, вероятно, являются причиной их лучшей производительности. Результаты проливают новый свет на коэволюцию растений и насекомых, в которой грибы и другие микроорганизмы играют гораздо большую роль, чем предполагалось ранее.

Читайте: Что такое коэволюция?

Гусеницы цыганской моли известны как кормовые универсалы; это означает, что они потребляют большое разнообразие лиственных деревьев и кустарников. Вспышки этого вида время от времени документируются и в лесных экосистемах Германии.

Сибил Унсикер и ее исследовательская группа изучают, как тополя защищаются от травоядных, в том числе от цыганского мотылька. Ученые заметили, что эти деревья подавляют свою защиту от ненасытного насекомого, когда они одновременно подвергаются нападению грибов. 

«Мы заметили, что гусениц привлекает запах зараженных грибами тополей, поэтому мы задались вопросом, почему это так: предпочтут ли гусеницы питаться зараженными листьями? Будет ли это преимуществом?» – пишет соавтор исследования Франциска Эберл.

Эксперименты по кормлению, в которых личинкам цыганской моли предлагали выбор листьев с грибковой инфекцией или без нее, выявили явное предпочтение гусениц для листьев, зараженных грибами. На ранней личиночной стадии они даже потребляли грибковые споры на поверхности листа, прежде чем питаться тканью листа. «Будь то ржавые грибы или плесень, молодые гусеницы избирательно питались спорами и предпочитали питаться зараженными листьями», – объясняет Франциска Эберль. Химический анализ показал, что главным предпочтением в этом отношении является маннит, вещество, которое также используется в качестве искусственного подсластителя в пище человека. Эберль также следила за состоянием личинок, что помогло понять, насколько хорошо развиваются личинки. «Личинки, которые потребляют зараженные грибком листья, развиваются быстрее, а также окукливаются раньше. Это дает им преимущество перед их родными братьями, которые питаются здоровыми листьями. Важные питательные вещества, такие как аминокислоты, азот и витамины группы В, вероятно, ответственны за увеличение роста, потому что их концентрация выше зараженных листьев», – сказала Эберль.

Роль микроорганизмов выводит коэволюцию растений и насекомых в новый свет. Наблюдение за тем, что насекомое, классифицированное как травоядное, на самом деле является грибовидным животным – по крайней мере, на стадии личинки – было настоящей неожиданностью для исследовательской группы. 

«Наши результаты показывают, что микроорганизмы, живущие на растениях, могут играть более важную роль в совместной эволюции растений и насекомых, чем считалось ранее», – говорит Сибил Уникзикер, руководитель исследования. «В наших исследованиях на деревьях черного тополя грибковое заражение происходит каждый год. Поэтому вполне возможно, что травоядные насекомые смогли приспособиться к дополнительным грибковым ресурсам».

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, насколько широко распространен грибок у других видов травоядных насекомых и какое влияние сочетание растительной и грибковой пищи оказывает на иммунную систему насекомых. Вполне возможно, что эта пищевая ниша также влияет на собственную защиту насекомых от их врагов, таких как паразитоидные осы. Роль микроорганизмов во взаимодействиях между растениями и насекомыми долгое время недооценивалась, даже игнорировалась. Это исследование является важным шагом, чтобы восполнить это пренебрежение.

DOI: 10.1111/ele.13506

Вас также может заинтересовать:

Мотыльки подавляют шум, чтобы избежать гибели

Этот грибок убивает мух необычным способом