16:27 14 Lipiec 2020
Piszą dla nas
Krótki link
Autor
190
Subskrybuj nas na

W zeszłym tygodniu naukowcy w końcu wyjaśnili, dlaczego zapach kocimiętki podnieca koty, a wobec zwykłej mięty koty pozostają obojętne. Chodzi o substancje psychoaktywne wydzielane przez rośliny. Z reguły są one potrzebne, aby odstraszyć owady. Ale czasem natura zawodzi, a zwierzęta zamieniają się w narkomanów.

Trawa zamiast samicy

Pierwsze założenia, dlaczego Nepeta cataria doprowadza do szału nie tylko domowe, ale także dzikie koty, pojawiły się około 30 lat temu. Wówczas naukowcy odkryli, że roślina jest w stanie wytwarzać substancje lotne - nepetelaktony, pod względem struktury przypominające feromony kota. Stąd też wąchając Nepeta cataria, zwierzęta zaczynają tarzać się po podłodze, ocierać się o powierzchnię i mruczeć.

Naukowcy uważają, że w tym momencie zwierzęta mogą być w stanie euforii, podobnej do tej, jakiej doświadczają osoby zażywające opiatów. Eksperymenty wykazały: analogi naloksonu, związku chemicznego, który blokuje receptory opioidowe w układzie nerwowym, zmniejsza wpływ kocimiętki na czworonogi, a nawet niweluje go.

Roślina potrzebuje oczywiście nepetelaktonów nie dla ogłupienia kotów, ale dla odstraszania owadów, które mogą ją zjeść. Jednak najwyraźniej działają one jak feromony również na mszyce. Co prawda, nie jest jeszcze jasne, w jakim celu.

Jednocześnie synteza nepetelaktonów przez długi czas pozostawała zagadką. Dopiero pod koniec 2018 roku brytyjscy biochemicy rozszyfrowali genom kocimiętki i stwierdzili, że substancje lotne powstają z powodu dwóch grup enzymów.

Pierwsza - syntazy terpenowe - zbiera roślinne cząsteczki feromonu z alkoholi i innych prostych łańcuchów węglowodorów, a druga - NEPS - „odgryza” niepotrzebne atomy wodoru z cząsteczki i przekształca jej nitkę w pierścień aromatyczny.

Kiedyś ten enzym posiadali prawie wszyscy najbliżsi krewni kocimiętki, ale potem stracili go wraz z atrakcyjnością dla kotów. I tylko Nepeta cataria nabyła zdolność do niezależnego wytwarzania takich substancji w procesie konwergentnej ewolucji.

Zjeść krewnego

Gąsienice, które żywią się zwykłymi pomidorami, w końcu zamieniają się w kanibali i zaczynają się wzajemnie zjadać. Jak dowiedzieli się amerykańscy biolodzy, winny jest kwas jaśminowy znaleziony w roślinie. Jego pochodne reagują na ślinę owadów i stymulują produkcję specjalnych enzymów w liściach, które z kolei blokują proces trawienia w gąsienicach. W rezultacie zwierzętom jedzenie nie wydaje się już tak atrakcyjne i zaczynają się wzajemnie zjadać.

Badacze potraktowali trzytygodniowe sadzonki pomidorów jasmonianem metylu, eterem kwasu jaśminowego. To ten związek służy roślinie jako sygnał do ochrony przed szkodnikami. Następnie na każdym krzaku posadzono osiem gąsienic Spodoptera exigua - wystarczająco dużo, aby miały czas na zjedzenie wszystkich liści, zanim sam pomidor zacznie reagować na zagrożenie.

Kilka dni później okazało się, że najbardziej ucierpiały rośliny, które były pokryte najmniejszą ilością jasmonianu metylu. A pomidory, którym naukowcy nie pożałowali chemikaliów, pozostały prawie nietknięte. Ich biomasa była czterokrotnie większa.

Jeśli chodzi o gąsienice, tydzień później zjadły się nawzajem na absolutnie wszystkich krzakach uczestniczących w eksperymencie. Pierwszymi kanibalami były te, które znajdowały się na sadzonkach o wysokim stężeniu jasmonianu metylu.

Autorzy pracy zauważają, że strategia ochronna pomidorów jest jedną z najbardziej skutecznych w świecie roślin. Z jednej strony kultura zachowuje liście, czyniąc je niesmacznymi, z drugiej zaś zmniejsza liczbę szkodników, zmuszając je do wzajemnego zjadania się. Dlatego w celu ochrony przed owadami bardziej opłacalne i bezpieczniejsze jest stosowanie hormonów roślinnych, w tym jasmonianu metylu, a nie syntetycznych herbicydów.

Futrzaste i uzależnione

Niektóre rodzaje flory używają nikotyny do ochrony przed szkodnikami. Ona sprawia, że liście i łodygi są nieprzyjemne dla gąsienic, a kwiaty atrakcyjne dla trzmieli. Substancja ta, znaleziona w pyłku i nektarach w bardzo małym stężeniu, jak odkryli brytyjscy naukowcy, powoduje, że owady zapylają ciągle te same rośliny.

Podczas eksperymentu naukowcy obrobili sztuczne kwiaty 30-procentowym roztworem glukozy, w jednym przypadku czystym, a w drugim zmieszanym z nikotyną w różnych stężeniach. Następnie do pokoju wpuszczono 60 trzmieli. Okazało się, że minimalny poziom nikotyny przyciąga owady, a maksymalny, wręcz przeciwnie, odpycha. Średnia zawartość tej substancji nie wpływa na preferencje owadów.

Ponadto trzmiele, kiedyś przyciągnięte nikotyną, próbowały następnie wybrać dokładnie te same kwiaty, które spotkały wcześniej. Robiły to nawet wtedy, gdy naukowcy opryskali rośliny zwykłą wodą. Co więcej, im wyższe było pierwotne stężenie nikotyny, tym bardziej widoczne było przywiązanie owadów do konkretnych kwiatów.

Naukowcy sugerują, że jest to zależność fizjologiczna - podobna do tej, którą nikotyna powoduje u ludzi. Substancja ta najwyraźniej wpływa na aktywność nikotynowych receptorów acetylocholiny w mózgu trzmieli i kształtuje ich uzależnia od określonego rodzaju rośliny.

Poglądy i opinie zawarte w artykule mogą być niezgodne ze stanowiskiem redakcji.

Zobacz również:

Po mamie czy tacie? Naukowcy ustalili, który rodzic daje dziecku więcej genów
Naukowcy nie mają wątpliwości: nad Bajkałem natrafiono na korzenie rdzennych Amerykanów
Tagi:
eksperyment, warzywa, kot, badania, rośliny, zwierzęta
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez SputnikKomentarz przez Facebook
  • Komentarz