Чому метелики отруйні

Відео: Метелики Грета Ото

Метеликам і гусеницях доводиться бути надзвичайно витонченими, щоб відвадити від себе хижаків. Хтось маскується під листя і гілочки, хтось - під пташиний послід (ми недавно писали про цю дивну маскування), Хтось - під когось отруйного і небезпечного. А хтось і сам стає неїстівним, харчуючись отруйними рослинами.

Так надходять, наприклад, гусениці метеликів монархів, що поїдають молочай. Речовини карденоліди, що містяться в молочай, блокують роботу натрій-калієвих насосів, спеціальних мембранних білків, чиє завдання - підтримувати потрібний рівень іонів Na + і K + на внутрішній і зовнішній сторонах клітинної мембрани. Якщо білковий іонний насос відключається, перестають скорочуватися клітини серця. Біологи давно помітили, що у деяких гусениць відповідні білки придбали стійкість до карденоліди. Але чому комахи придбали ядоустойчівость? Чи було це побічним наслідком того, що гусеницях колись знадобилося освоїти новий корм, який виявився отруйним? Або ж тут спочатку йшов еволюційний пошук засобів захисту?

Відео: Загадкова личинки! Чия вона - гусениця або метелики?

Молочай їдять не тільки данаїди монархи (Danaus plexippus), але і деякі інші види - Danaus gilippus (з того ж роду, що і монархи), і Euploea core. У D. gilippus білки хоча і стійкі до карденоліди, але все ж не так, як у D. plexippus- що ж до E. core, то її білки цілком чутливі до молочайних отрут, правда, у її гусениць токсини все одно не встигають всмоктатися в кров: вони або руйнуються ще в кишечнику, або просто виводяться разом з «харчовими відходами» ще до того, як встигнуть зашкодити.

Георг Печінка (Georg Petschenka) і Анураг Агравал (Anurag A. Agrawal) з Корнельського університету припустили, що якби ядоустойчівость виникла у комах просто через те, що їм знадобилося є молочай (наприклад, через брак якогось іншого корму ), то більш «просунуті» у поводженні з отрутою обидва види данаид їли б більше токсичною зелені, ніж E. core. Однак в дійсності всі три види з`їдали однакову кількість молочаю.

З іншого боку, як пишуть дослідники в статті в Proceedings of the Royal Society B, у гусениць E. core карденоліди в тілі ніде не затримувалися. Гусениці ж данаид, навпаки, накопичували отрута в собі, причому у монархів концентрація карденолідів була вдвічі більшою, ніж у D. gilippus. Хоча всі три види їдять однакову кількість молочаю, тільки гусениці монархів завдяки своїм токсіноустойчівим білків стають воістину отруйними, так що на них жоден хижак не зазіхне. Автори роботи роблять висновок, що «еволюційним двигуном» тут все-таки була необхідність виробити захист від загрози бути з`їденим, ніж потреба розширити кормову базу.

Джерело: nkj.ru