Бабочки Монархи общеизвестно разборчивы при выбирании пятна для откладывания их яиц. Из всех растений в мире только асклепиасы передают осмотр.
Но монархи, больные с изнурительным протозойным паразитом, более придирчивы все еще. Бабочки, зараженные Ophryocystis elektroscirrha (OE), мелькают от растения до растения, ища тех с достаточным количеством cardenolides — токсичным стероидом — для сокращения инфекции в их потомках. Теперь, исследователи нашли это, сколько cardenolide растение хранилища могут зависеть от маловероятного союзника: почвенные грибы.“Мы знали, что экосистемы являются сложным …, но заказ сложности просто продолжает становиться больше”, говорит Кэбир Пеей, почва микробовый эколог в Стэнфордском университете, не вовлеченный в исследование. “Было удивительно видеть, что метрополитен взаимодействий между этими грибами и растением может иметь эффекты, каскадирующие по четырем биологическим королевствам с довольно существенным влиянием на здоровье бабочек”.
Ученые давно знали об этом, древовидные mycorrhizal грибы крайне важны для большинства наземных растений в мире. Микроскопические организмы, чья запутанная сеть кружева нитей через почву, поставляют азот и фосфор на растения в обмен на сахар. Без помощи этих mycorrhizal союзников возможно, что растения, возможно, не колонизировали землю приблизительно 400 – 500 миллионов лет назад.То, что не было известно, однако, было, могли ли бы грибы влиять на передачу болезни среди организмов как монарх.
В природе гусеницы монарха заключают OE, когда они едят споры паразита, оставленные позади их зараженными матерями. Больше спор — которые воспроизводят в растущей гусенице — больше ущерба, который они наносят. Но, согласно другому исследованию, cardenolides, кажется, сокращают количество спор, которые эти гусеницы несут позже в жизни.Чтобы узнать, играли ли mycorrhizal грибы роль в асклепиасе cardenolide уровни — и возможно здоровье монарха — исследователи вырастили шесть разновидностей асклепиаса, естественно производящих различные суммы лекарственных cardenolide токсинов.
Некоторые растения были выращены без mycorrhizal грибов, некоторых с низкими уровнями гриба, и все еще других с высоким уровнем.Ученые тогда накормили листьями две группы гусениц монарха; одно здоровое и другой зараженный спорами OE.
Гусеницы были тогда оставлены в покое, чтобы закуклиться и превратиться в бабочек с исследователями, делающими запись сколько времени каждое пережившее насекомое.Результаты иллюстрируют сложность отношения с четырьмя путями среди бабочки, асклепиаса, грибов и паразита, исследователи сообщают сегодня в Продолжениях Королевского общества B. Результаты, различные очень основанный на разновидностях асклепиаса и на плотности грибов в корнях растения. В некоторых разновидностях асклепиаса грибы действительно увеличивали уровни лекарственного cardinolides в листьях растения.
Но это не обязательно перевело на пособие по болезни для бабочек, зараженных паразитом. Поэтому почвенные грибы также, кажется, влияют, сколько из другого состава — фосфористое питательное вещество — произошло в листьях растения. И изменения в фосфористом, время от времени, кажется, уравновешивают другие потенциально благоприятные изменения в химии листа.“Было поразительно нам, что мы фактически нашли результат во-первых”, говорит соавтор Лэйлин Тао, постдокторский исследователь в экологии болезни в Университете Эмори в Атланте. “Было еще более удивительно, что различные разновидности асклепиаса могут иметь такие различные ответы на грибы”.
Jacobus de RoodeИх работа показывает, что самолечение животных не полагается просто на растения, использующиеся, объясняют соавтор и химический эколог Марк Хантер из Мичиганского университета в Анн-Арборе. “Мы должны знать что-то о связанных сообществах почвы, также.
Это сложно, потому что наше понимание тех систем почти как не развивается”.Открытие имеет потенциальные последствия для популярных почвоохранных мероприятий монарха, подстрекаемых тревожным понижением чисел монарха на их перезимовавших местах в Мексике. В США те усилия сосредоточились на прививании асклепиаса в естественных средах, подкошенных распространением стойких к гербициду зерновых культур. Но ученые недавно обнаружили, что прививание неместной, тропической разновидности асклепиаса фактически увеличивает инфекции OE среди монархов в некоторых местах.
Исследование является другим напоминанием, что восстановление естественной среды асклепиаса монарха не так просто как булькание растения в земле, говорит эколог растения и насекомого Анурэг Агроэл из Корнелльского университета, не вовлеченный в исследование. “Если мы прививаем неместные асклепиасы или разновидность, соединяющую с деталью mycorrhizal грибы определенным способом, который может тогда иметь непреднамеренные последствия для монархов”, говорит он.Затем для исследователей выясняет, как точно зараженные монархи знают, какие разновидности асклепиаса — и грибковые сообщества — являются самыми благоприятными для них.
Одно возможное объяснение состоит в том, что вызванные грибами изменения в коктейле летучих органических соединений, произведенных асклепиасом, могут генерировать отличительный запах, привлекая монархов. В настоящий момент, однако, могут ли бабочки фактически обнаружить те изменения, неизвестно, “но было бы удивительно, если они не могли”, говорит Хантер.