Preferencje troficzne larw motyli, a zawartość cyjanowodoru

Linki do stron entomologicznych
Tomek Paszkowski
Posty: 204
Rejestracja: środa, 2 czerwca 2010, 18:07
Lokalizacja: Siedlce

Preferencje troficzne larw motyli, a zawartość cyjanowodoru

Post autor: Tomek Paszkowski »

Szukając materiałów w necie trafiłem na trzy ciekawe artykuły. Adekwatny fragment jednego z nich cytuję poniżej (rozwiał on moje wątpliwości co do pochodzenia cyjanowodoru u wszystkich stadiów rozwojowych Zygaenidae).

http://www.progress.plantprotection.pl/ ... 8-1-40.pdf
http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2007/155.pdf
http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2008/143.pdf

"Cyjanogeneza nie spełnia funkcji odstraszających dla roślinożerców należących do tzw. grupy specjalistów, które wykształciły pewne mechanizmy tolerujące cyjanogenne glikozydy (Provenza i współaut. 1992). Niektóre organizmy, takie jak larwa motyla Heliconius sara, potrafią izolować we własnym organizmie glikozydy cyjanogenne, pochodzące od rośliny na której żerują — Passiflora auriculata (męczennica), nie dopuszczając w ten sposób do uwolnienia cyjanowodoru. Pobierając pokarm larwy te „odrywają” kawałki cyjanogennych liści, żują je szybko i połykają, nie dopuszczając do uwolnienia hcn w jamie gębowej. Dodatkowo, β-glikozydaza roślinna inaktywowana jest prawdopodobnie przez proteazy znajdujące się w aparacie gębowym i jelicie owada (Alonso-Amelot i współaut. 2006). Związki te metabolizowane są następnie w ciele owada, a azot wykorzystywany jest do syntezy własnych białek (Engler i współaut. 2000). Niektórzy roślinożercy preferujący rośliny cyjanogenne, poza asymilacją azotu, wykorzystują pozyskiwane z roślin cyjanoglikozydy do własnej obrony przeciw drapieżcom (Schappert i Shore 1999, Engler i współaut. 2000). Bardziej skomplikowane zależności roślina cyjanogenna-roślinożerca obserwowano w przypadku larw należących do gatunków Zygaena (Zygaenidae — kraśnikowate), które preferują rośliny cyjanogenne z rodziny Fabaceae (bobowate) (np. Lotus corniculatus). owady te nie tylko zjadają cyjanogenne rośliny, ale same też syntetyzują linamarynę i lotaustralinę — cyjanoglikozydy obecne w tkankach zjadanej
rośliny. Ponadto w ciele larw Zygaena stwierdzono aktywność β-glukozydazy, liazy α-hydroksynitrylowej i syntazy β-cyjanoalaniny, jak też wykryto β-cyjanoalaninę — produkt detoksykacji hcn (Zagrobelny 2004). Interesującym jest też, że większość cyjanogenów zgromadzonych jest w hemolimfie i powłokach ciała larw Zygaena. Związki te, wraz z w/w enzymami w momencie podrażnienia owada wydzielane zostają w postaci specjalnego roztworu (fluidu), przez odpowiednie
otwory rozmieszczone na grzbietowej stronie ciała, odstraszając w ten sposób mięsożernych kręgowców. Pomimo obecności
β-glukozydazy w hemolimfie, z powodu nieodpowiedniego ph (6,2) enzym ten nie jest aktywny i nie dochodzi w tych warunkach do uwolnienia hcn. β-glukozydaza owada uaktywnia się dopiero w żołądku drapieżcy o niskim ph, doprowadzając do jego zatrucia. Cyjanoglukozydy spełniają na tyle ważną rolę w ciele owada, że są przekazywane wszystkim jego kolejnym stadiom rozwojowym: poczwarkom, formom dorosłym, a nawet składanym przez samice jajom (Zagrobelny 2004). Związki te jednakże nie odstraszają pasożytujących na zygaena larw innego owada — Apanteles zygaenarum (Ichneumonoidea — gąsieniczniki), które metabolizują hcn, prawdopodobnie przy użyciu rodanazy (Nahrstedt 1985). Warto podkreślić, że zdolność do syntezy glikozydów cyjanogennych nie ogranicza się jedynie do Zygaenoidea, lecz także innych lepidoptera
(motyle) (Schappert i Shore 1999). Wykazano ponadto, że zdolność do syntezy i hydrolizy cyjanoglikozydów, jak też detoksykacji hcn, pozwala niektórym owadom na zmianę preferencji pokarmowych w obrębie polimorficznych pod względem cyjanogenezy roślin, należących do Passifloraceae (męczennicowate) (Zagrobelny i współaut.2004)."
(Siegień I. 2007, Cyjanogeneza u roślin i jej efektywność w ochronie roślin przed atakiem roślinożerców i patogenów. Kosmos, Tom 56, s.160-161)


Swoją drogą interesujące jest, czy zdolność do asymilacji związków cyjanogennych u kraśników wytworzyła się na samym początku "powstania/wydzielenia się" rodziny Zygaenidae, czy może gdzieś w środkowym etapie jej rozwoju. Choć bardziej prawdopodobne jest wytworzenie odporności na cyjanowodór, jako reakcji na zachowanie obronne (przed roślinożercami) rośliny (co podsuwa także tekst artykułu).
Wydawałoby się, że głównym źródłem związków cyjanogennych u kraśników będzie choćby wspomniana w tekście komonica. Przy czym pozostaje pytanie, czy zawartość cyjanowodu odnosi się do całej rodziny Zygaenidae, czy też tylko do podrodziny Zygaeninae? Należąca przecież do tej rodziny (a do podrodziny Procridinae) Adscita statices żeruje głównie na szczawiu, który owszem zawiera garbniki i kwas szczawiowy, jednak nie mam informacji co do tego czy może on być źródłem cyjanowodoru.
I jeszcze jedno pytanie teoretyczne. Czy wspomniany wyżej gatunek gąsienicznika z racji jego wyspecjalizowania pod kątem metabolizacji cyjanowodru, jest przystosowany jedynie do atakowania gąsienic kraśników, czy też możliwość ich konsumpcji jest jedynie zaletą dodatkową, a larwy gąsienicznika mogą żerować także na innych rodzinach motyli? Pytanie to powstało raczej odruchowo po przeczytaniu artykułu, sam z resztą w terenie często widziałem sparazytoidowane gąsienice kraśników i ciekaw byłem co było w statnie zaatakować trującą ofiarę :D A o "trujących" kraśnikach czytałem gdzieś wcześniej i było to dla mnie ewenementem.
Mam świadomość trochę teoretycznego charakteru moich pytań, ale jeśli ktokolwiek ma pomysł, będę wdzięczny za oświecenie. Czasem dobrze jest spróbować choć trochę wgryźć się głębiej w entomologię, niż tylko odłowić kolejny okaz :) A artykuły same w sobie są ciekawe.

Pozdrawiam i życzę miłej lektury
Tomek
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post

Wróć do „LINKI”