Līdz šim maz bija zināms par to, kā augi pasargājas no kukaiņiem, kas ēd augus, un kā izvērtās bruņošanās sacīkstes starp kukaiņiem un augiem. Pētnieki no Wageningen University & Research ir guvuši plašāku ieskatu šajā jautājumā: spēcīga lapu nekroze — mehānisms, ar kuru augi atklāj un nogalina tauriņu un citu kukaiņu olas uz lapām — parādījās gandrīz tikai krustziežu augiem un to savvaļas radiniekiem, kuriem uzbruka kāpostu baltumi, kuriem bija izveidojusies imunitāte pret augu toksisko sinepju eļļu. Publikācija par šo tēmu parādījās žurnālā New Phytologist.
Kāpostu baltais tauriņš ir parādā savu nosaukumu, jo tas dod priekšroku Briseles kāpostiem, rapsim un citiem kultivētiem krustziežu dzimtas augiem. Tomēr, kad kāpostu balts (Pieridae) dēj olas uz savvaļas krustziežu augiem, piemēram, melnajām sinepēm (Brassica nigra), augs var izraisīt nekrotisku reakciju, kuras rezultātā zem olas esošā lapa kontrolētā veidā nomirst. Tādējādi ola izžūst un nokrīt no auga.
Lapu nekroze
Lai izprastu šīs augu aizsardzības pazīmes evolūcijas izcelsmi un izplatību, Biosistemātikas grupas vadītā pētnieku grupa pārbaudīja 31 krustziežu dzimtas augu sugu, lai noteiktu nekrotisku reakciju uz mazgāšanas līdzekli, kas izgatavots no deviņu tauriņu sugu olām.
"Eksperimenti parādīja, ka spēcīgā lapu nekroze attīstījās gandrīz tikai kāpostu kultūru un to savvaļas radinieku ciltsrakstos, kurus dabiski uzbruka kāpostu baltie tauriņi," saka pētījuma vadītāja Nina Fatouros. "Turklāt lapu nekrozi izraisīja tikai tās Pieridae dzimtas tauriņu sugas, kuras ir krustziežu speciālisti un spēj ar tiem baroties, neskatoties uz krustziežu toksiskajām sinepju eļļām."
Šie atklājumi liecina, ka olu nogalināšanas iezīme krustziežu dzimtā ir attīstījusies kā pretpielāgošanās kāpuru spējai detoksicēt sinepju eļļas. Piedaloties notiekošajā bruņošanās sacensībā, daži tauriņi, iespējams, pielāgojās olu nogalināšanai, sagrupējot olas grupās (tādējādi mazāk skarot nekrozi), pārejot uz citiem saimniekaugiem vai uzliekot olas uz ziediem, nevis lapām.
Komanda pašlaik pēta olu nogalināšanas augu iezīmes ģenētisko pamatu lielā pētniecības projektā, ko finansē Nīderlandes Pētniecības padome (NWO), lai galu galā izstrādātu kultūras, kas ir izturīgas pret kaitēkļiem.
Lai iegūtu vairāk informācijas:
Vageningenas universitāte un pētniecība
www.wur.nl