Špeciálne jedlo pre ekológiu pre osobných strážcov - spektrum vedy
Ekológia: špeciálne jedlo pre osobných strážcov
Existuje dávanie a branie, ktoré charakterizuje dobre zavedené partnerstvo medzi niektorými druhmi akácie a mravcami: zatiaľ čo hmyz hliadkujúci v listoch a mladých výhonkoch prenasleduje predátorov, ako sú húsenice, malé chrobáky a podobne, tieto rastliny im na oplátku ponúkajú trvalé ustajnenie v dutých klíčkoch., Listové alebo koreňové časti. Okrem toho kŕmia svojich podnájomníkov mimokvetinovým nektárom, ktorý po celý rok tryská zo žliaz na stopkách listov. Na rozdiel od týchto takzvaných myrmekofytov, iné akácie volajú mravce na pomoc iba v prípade núdze s rýchlo vyrobeným nektárom.
Tento vyhľadávaný zdroj potravy by tiež mohli ľahko preniknúť podvodní paraziti bez toho, aby mu službu vrátili. Ako - tak sa spýtal Martina Heila a jeho kolegov z Inštitútu pre chemickú ekológiu Maxa Plancka - akácie zabezpečia, aby verným ochrankárom odmenili iba nektár, zatiaľ čo paraziti idú zároveň s prázdnymi rukami?
Na vyriešenie tejto hádanky podrobili vedci rôzne mravce chuťovému testu na dvoch lokalitách v Mexiku. V akomsi „bufete“ ponúkali najskôr nesymbiotický hmyz - teda druhy, ktoré lovia vo vegetácii a trvale sa neusadzujú na akácii - nektár z myrmekofytov a nemymemefytov, ako aj roztoky glukózy, fruktózy a sacharózy, ako aj jeden Koktejl vyrobený z týchto troch cukrov. Po tom, čo si prichádzajúci mravce slobodne vybrali medzi bohatou ponukou jedál, vedci spočítali kŕmených jedincov opakovane - počas obdobia najmenej dvoch hodín.
A zdroje potravy priťahovali rôzne počty hmyzu: Nesymbiotické druhy jednoznačne uprednostňovali nektár nemymemefytov pred myrmekofytmi. Dva špecializované druhy mravca Pseudomyrmex ferrugineus a P. mixtecus v porovnateľných experimentoch však vykazovali odlišnú chuť: prednostne olizovali nektár myrmekofytov. Listová sekrécia mravčích rastlín je zrejme chutnou potravou iba pre partnerov, ktorí na nich prebývajú, zatiaľ čo iné druhy túto potravu opovrhujú.
Prečo je ale strava myrmekofytov tak nepríťažlivá pre potenciálnych konkurentov strážcov, ktorí žijú v akácii? Vedci tušili, že disacharid sacharóza (trstinový cukor) - bežná zložka mimokvetinového nektáru, na ktorý mravce bežne lietajú - ako pravdepodobný kandidát na veľké rozdiely v chuti.
A skutočne: ako ukázali chemické analýzy, sekrécia nemymemefytov vždy obsahuje okrem rôznych množstiev glukózy a fruktózy aj sacharózu. Posledný uvedený cukor však v nektári rastlín akácie mravca úplne nebol. Keď vedci experimentálne pridali túto zložku, všeobecných mravcov zrazu začalo zaujímať skôr ignorované jedlo, ale jedlo sa stalo pre špecialistov menej atraktívnym.
Vedci tiež odhalili základný mechanizmus nedostatku trstinového cukru: vo všetkých vzorkách listového nektáru druhov myrmekofytov detekovali aktivitu enzýmu invertázy, ktorý po sekrécii štiepi sacharózu na glukózu a fruktózu. Je zrejmé, že akácie dodávajú svojim mravcom domáce uhľohydráty v prakticky strávenej forme. A tento recept na nektár je šitý na mieru potrebám Pseudomyrmex-Druhy šité presne na mieru, pretože v ich zažívacom trakte nie je takmer žiadna aktivita invertázy.
„Táto adaptácia umožňuje rastlinám ponúknuť svojim rezidentným partnerom cenný zdroj potravy, ktorý zriedka využívajú nešpecializovaní konkurenti,“ zdôrazňujú vedci z Heilu. „Zistili sme, že aj prítomnosť alebo neprítomnosť zdanlivo jednoduchej a bežnej zlúčeniny, ako je sacharóza, sa môže použiť ako filter na stabilizáciu konkrétneho symbiotického vzťahu.“