Spise mælkekød gør ikke monarch Caterpillars syg

Det ved de fleste monark sommerfugle drage fordel af fodring med mælkevæg som larver. Milkweed indeholder toksiner, der gør monark sommerfuglen umødelig for de fleste rovdyr. Monarkerne bruger endda aposematisk farve for at advare rovdyr om, at de spiser et giftigt måltid, hvis de vælger at bytte på orange og sort sommerfugl. Men hvis mælkevæg er så giftigt, hvorfor bliver ikke monarkerne syge af at spise mælkevægt?

Monark sommerfugle har udviklet sig, så de kan tåle den giftige mælkevej.

Det er svaret, der ofte gives på dette spørgsmål, men hvad betyder det nøjagtigt? Er monarkerne faktisk immun mod mælkevegtoksiner? Ikke nøjagtigt.

Mælkefrøplanter producerer ikke toksiner til monarkens fordel, selvfølgelig producerer de toksiner til at forsvare sig mod planteetere, inklusive sultne monarkrulver. Mælkeveplanter anvender adskillige forsvarsstrategier i kombination for at afskrække insekter og andre dyr, der ellers kan gure dem ned til rødderne.

cardenolider: De giftige kemikalier, der findes i mælkevæg, er faktisk steroider, der påvirker hjertet, kaldet cardenolider (eller hjerteglycosider). Hjertesteroider bruges ofte medicinsk til behandling af medfødt hjertesvigt og atrieflimmer, men historisk set har de også været brugt som giftstoffer, emetik og diuretika. Når hvirveldyr som fugle indtager cardenolider, regurgiterer de ofte deres måltid (og lærer en hård lektion!).

Latex: Hvis du nogensinde har brudt et mælkevægblad, ved du, at mælkevævet straks oser klæbrige, hvide latex. Faktisk er det derfor Asclepias planter kaldes mælkeveje - de ser ud til at græde mælk fra deres blade og stængler. Denne latex er under tryk og fyldt med cardenolider, så enhver brud i plantens kapillarsystem resulterer i en udstrømning af toksiner. Latex er også temmelig gummy. Larver fra tidlige instar er især modtagelige for den slemme saft, som alle undtagen limer deres spindler.

Behårede blade: Gartnere ved, at de bedste planter til at afskrække hjorte er dem med uklare blade. Det samme princip gælder for enhver planteurt, virkelig, for hvem vil have en behåret salat? Mælkeblade er dækket af små hår (kaldet trichomes) at larver ikke kan lide at tygge. Nogle arter af mælkeve (som Asclepias tuberosa) er hårdere end andre, og undersøgelser har vist, at monark larver vil undgå de mere slørede mælkevejer, hvis de får et valg.

Så med alle disse sofistikerede mælkevægsforsvar, hvordan klarer en monark udelukkende at fodre med hårede, klæbrige og giftige mælkevægsblader? Monarch larver har lært, hvordan man afvæbner mælkeven. Hvis du har opdrættet monarker, har du sandsynligvis observeret nogle af disse strategiske opførsler fra larverne.

Først giver monark larver mælkevægsbladerne et brummer. Navn på tidlige instar-larver er ret dygtige til at barbere de behårede stykker af bladet, før de nedbrydes. Og husk, nogle mælkevægarter er hårdere end andre. Larver, der tilbydes en række mælkeve, vælger at fodre med planter, der kræver mindre pleje.

Dernæst skal larven tackle latexens udfordring. En første instar larve er så lille, at dette klæbrige stof let kan immobilisere det, hvis det ikke er omhyggeligt. Måske har du bemærket, at de mindste larver tygger en cirkel ind i bladet først og derefter spiser ringens centrum (se indsat foto). Denne opførsel kaldes "skyttegrav". Dermed dræner larven effektivt latexen fra det lille område af bladet og gør sig til et sikkert måltid. Metoden er imidlertid ikke idiotsikker, og en lang række monarker fra tidlige instar bliver spejlet i latex og dør (ifølge nogle undersøgelser, så mange som 30%). Ældre larver kan tygge et hak ind i bladstammen, hvilket får bladet til at falde ned og lade det meste af latexen dræne ud. Når den mælkeagtige saft holder op med at flyde, spiser larven bladet (som på billedet ovenfor).

Endelig er der problemet med de giftige mælkevæg cardenolider. I modsætning til historien, der ofte fortælles om monarker og mælkevæg, tyder beviset på, at monark larver kan og vil lide af virkningen af ​​at indtage hjerteglykosider. Forskellige arter af mælkevejer eller endda forskellige individuelle planter inden for en art kan variere markant i deres cardenolidniveauer. Larver, der fodrer med mælkevæg med høje niveauer af cardenolider, har lavere overlevelsesrater. Undersøgelser har vist, at kvindelige sommerfugle generelt * foretrækker at oviposere deres æg på mælkeplanter med lavere (mellemliggende) cardenolidniveauer. Hvis indtagelse af hjerteglykosider var fuldt ud gavnligt for deres afkom, ville du forvente, at kvinder søger værtsplanter med den højeste toksicitet.

I det væsentlige har mælkevæg og monarker ført en lang co-evolutionær krig. Mælkeveplanter kaster fortsat nye forsvarsstrategier mod monarkerne, der knasker mod dem, kun for at få sommerfuglene overliste dem. Så hvad er det næste? Hvordan vil mælkevæg forsvare sig mod larverne, som simpelthen ikke holder op med at spise dem?

Det ser ud til, at mælkeven allerede har gjort sit næste træk og valgt en strategi "hvis du ikke kan slå dem, slutte sig til dem". I stedet for at afskrække planteædere som monark-larverne, har mælkevæg fremskyndet deres evne til at vokse om blade. Måske har du bemærket dette i din egen have. Tidlige eller midt i sæsonen monarker kan stribe blade fra en mælkeveplante, men nye, mindre blade spirer på deres steder.

* - Ny forskning antyder, at kvindelige sommerfugle nogle gange, til medicinske formål, vælg værtsplanter med højere hjerteglykosidniveauer. Dette synes dog at være en undtagelse fra reglen. Sunde kvinder foretrækker ikke at udsætte deres afkom for høje niveauer af cardenolider.

• Interaktioner med mælkeprodukt, MonarchLab, University of Minnesota. Åbnede 8. januar 2013.
• Biodiversitetsteori bekræftede Cornell Chronicle, Cornell University. Åbnede 8. januar 2013.
• Monarch Biology, MonarchNet, University of Georgia. Åbnede 8. januar 2013.
• Monarch sommerfugl habitat behov, U.S. Forest Service. Åbnede 8. januar 2013.
• Svar fra Monarch Butterfly-ekspert: Forår 2003, Spørgsmål og spørgsmål med Dr. Karen Oberhauser, Journey North. Åbnede 8. januar 2013.
• Hjerteglycosider, Virginia Commonwealth University. Åbnede 7. januar 2013.
• Arme Race mellem planter og insekter eskalerer gennem evolutionaf Elizabeth L. Bauman, College of Agricultural and Life Sciences ved Cornell University, efterår 2008.