Znajdź zawartość

Gdy mszyce atakują roślinę, zaczyna ona wysyłać chemiczne wołanie o pomoc. Z odsieczą przybywają np. biedronki, a wtedy mszyce zaczynają nadawać własny sygnał alarmowy i rozpraszają się. Naukowcy z zespołu doktora Martina De Vosa, który najpierw pracował w Instytucie Boyce'a Thompsona, a obecnie jest powiązany z holenderską firmą Keygene, manipulowali tym systemem ostrzegawczym. Zauważyli, że w sytuacji, gdy roślina ciągle nadawała charakterystyczny dla mszyc sygnał SOS, owady ignorowały komunikat pozbawiony w tej sytuacji znaczenia i nie rozbiegały się już na wszystkie strony. Jak łatwo się domyślić, ułatwiało to polowanie biedronkom, które mogły liczyć na naprawdę spore żniwo. To wyścig zbrojeń między roślinami a mszycami – uważa De Vos. Większość gatunków mszyc ucieka, gdy wyczuje feromon – (E)-β-farnezen (EBF). Jest on wydzielany przez zaatakowane owady i często przyciąga kolejne drapieżniki. Naukowcy podkreślają, że ogrodnicy zawsze mieli nadzieję, że mechanizm ten uda się jakoś wykorzystać w walce z mszycami. De Vos dodaje, że chodzi nawet nie tyle o same szkody powodowane przez Aphidoidea, co o przenoszone przez nie wirusy roślinne. Hodując mszyce na roślinach zmienionych genetycznie w taki sposób, by produkowały owadzi feromon alarmowy, stworzyliśmy nieustraszone mszyce, które nie miały zamiaru nigdzie uciekać. To zjawisko zwane habituacją, przypominające przebywanie w jednym pomieszczeniu ze skunksem – po jakimś czasie przestaje się wyczuwać jakąkolwiek woń – wyjaśnia współautor badania opublikowanego w piśmie Proceedings of the National Academy of Sciences dr Georg Jander. Co ciekawe, zobojętniałe mszyce rosną szybciej od swoich przeciętnych pobratymców (najprawdopodobniej dlatego, że spędzają mniej czasu na reagowaniu na fałszywe alarmy). Nie wychodzą na tym za dobrze, gdy niebezpieczeństwo jest jak najbardziej realne, ponieważ pojawienie biedronek kompletnie je zaskakuje. Akademicy zademonstrowali, że wystawienie na oddziaływanie (E)-β-farnezenu zmienia u mszyc ekspresję genów. Aphidoidea ulegają habituacji w ciągu życia 3 pokoleń. Jeśli rośliny nie wytwarzają feromonu alarmowego, odzwyczajają się po upływie tego samego czasu. Można sobie wyobrazić imponujące tempo tych przekształceń, skoro mszyce przychodzą na świat już ciężarne. Przed naukowcami do identycznego rozwiązania uciekła się sama natura. Niektóre gatunki roślin, np. ziemniaki, mogą wytwarzać EBF. Jego ilość zależy od odmiany.

Rośnie świadomość ekologiczna, coraz więcej ludzi zwraca uwagę na dbałość o środowisko. Produkty „naturalne", „organiczne" są coraz bardziej popularne, można nawet powiedzieć, że są w modzie. Również rządy wielu państw wspierają takie produkty i technologie, czy to przy pomocy przepisów, czy to przy pomocy dotacji finansowych. Niestety, bezmyślne pójście za prostym hasłem naturalności może przynieść więcej szkody, niż pożytku, na przykład w rolnictwie - co wykazali naukowcy z kanadyjskiego Uniwersytetu Guelph. Profesor Rebecca Hallett, wykładowczyni nauk o środowisku oraz doktorantka Christine Bahlai przeprowadziły badania porównawcze popularnych syntetycznych i organicznych pestycydów. Skupiono się na zwalczaniu popularnych szkodników: mszyc. Porównano sześć różnych pestycydów, stosowanych do walki z tymi pluskwiakami: dwa klasyczne, sztuczne środki, dwa nowoczesne, o zmniejszonej szkodliwości i dwa organiczne - oparty na oleju mineralnym, duszący mszyce oraz zawierający grzyby infekujące te szkodniki. W części teoretycznej badania skorzystano z dużej bazy danych na temat różnych substancji i związków chemicznych, zawierającej szczegółowe dane o ich szkodliwości dla środowiska, flory i fauny, kumulacji w glebie, szkodliwości dla człowieka (działanie na skórę, kumulowanie się w pożywieniu), itd. Sprawdzono w ten sposób wszystkie składniki badanych środków owadobójczych. W części doświadczalnej sprawdzano ich skuteczność i działania uboczne na eksperymentalnym polu soi, w szczególności wpływ na naturalnych wrogów mszyc: biedronki i pluskwiaki z rodziny dziubałkowatych. W obu częściach badania wykazano, że naturalne, organiczne pestycydy są bardziej szkodliwe dla środowiska od czysto chemicznych środków. Ponieważ środek oparty na oleju mineralnym działa poprzez zaduszanie szkodników, wymaga stosowania go w dużych ilościach. Oba badane organiczne pestycydy działały mniej skutecznie od syntetycznych, ponadto zabijały bardzo dużo biedronek i dziubałkowatych - naturalnych sprzymierzeńców człowieka w walce z mszycami. Zmniejszenie populacji tych drapieżników wymaga z kolei dalszego zwiększenia ilości stosowanych środków mszycobójczych. Ostatecznie okazało się, że środki organiczne były dużo mniej efektywne zarówno od nowych, jak i klasycznych środków chemicznych. Stwarzały także większe zagrożenie dla środowiska. Nie można zatem automatycznie zakładać, jak podkreślają autorki badania, że organiczne oznacza lepsze i zdrowsze dla środowiska i człowieka. Należy szczegółowo analizować działanie konkretnych produktów i porównywać je. Powinni to wziąć pod uwagę zarówno rolnicy, jak i władze, tworzące przepisy środowiskowe. Również przeciętny konsument powinien uświadomić sobie, że naturalny niekoniecznie oznacza zdrowszy i nie działać jedynie pod wpływem reklamy i proekologicznych haseł.

Zamachowców samobójców można znaleźć nie tylko wśród ludzi, ale także w świecie zwierząt. Okazuje się, że do takiej metody ochrony przed drapieżnikami, m.in. biedronkami, uciekają się mszyce. Środek rażenia, olejek gorczyczny, uzyskują ze zjadanych roślin. Zawiera on silnie drażniący napastnika izotiocyjanian allilu. Niestety, osobnik, który przeprowadza atak z jego użyciem, także ginie. Poświęca się jednak dla dobra całej kolonii. W sokach wyssanych z kapusty znajdują się nietoksyczne glukozynolaty. Krążą one potem we krwi owadów. Podobnie jak roślina, mszyce dysponują ważnym dla metabolizmu glukozynolatów enzymem: myrozynazą. Magazynują ją w mięśniach głowy i klatki piersiowej. Kiedy pojawia się niebezpieczeństwo, myrozynaza jest wprowadzana do krwioobiegu, gdzie katalizuje gwałtowną reakcję, w wyniku której powstaje broń chemiczna w postaci izotiocyjanianu allilu. Brytyjsko-norweski zespół entomologów podzielił mszyce na grupy, które karmiono na 4 różne sposoby. Podczas gdy mszyce pozbawione glukozynolatów często padały ofiarą biedronek, owady trzymane na diecie bogatej w te substancje świetnie radziły sobie z odstraszaniem drapieżników. Biolodzy zaobserwowali ponadto, że ilość przechowywanego glukozynolatu zależała od tego, czy dany gatunek mszycy rozwijał skrzydła, czy nie. W przypadku owadów latających stężenie tego związku spadało od momentu pojawienia się zawiązków skrzydeł. Nasze badanie wykazało, że mszyce posiadające skrzydła przestają magazynować ten związek w krwi, kiedy stają się dorosłe. Podczas obrony przed drapieżnikami nie muszą się uciekać do olejku gorczycznego, ponieważ mogą po prostu odlecieć – opowiada dr Glen Powell z Wydziału Biologii Imperial College London.