למה לטרוח להכין רעל משלך כשאתה יכול פשוט להחזיר אותו מחדש מהאוכל שאתה אוכל? זו האסטרטגיה היעילה וחיסכון באנרגיה, שרבים מהזחללים משתמשים בהם לפחות. צמחים מכילים כל מיני הגנות כימיות מגעילות, וזחלים המותאמים להתמודד עם הרעלים האלה ממחזרים אותם בקלות כדי להגן על הכל, החל מעופות לנמלים ועד לעכבישים.
תוכן קשור
- זחלים היזהרו: ארס לא יגן עליכם מפני ציפורי תינוק נטולות קלות
גם ניקוטין הוא אחד הכימיקלים החזקים הללו. אצל בעלי חיים אינם מותאמים להתמודד עם זה, זה גורם להרס בקולטן המתווך בשליטה עצבית-שרירית. עם זאת, תולעת קרני הטבק מברכת את הרעל הזה. הזחל הקטן והירוק הזה חוגג בעלים המכילים ניקוטין ברמות שיהרגו בעלי חיים אחרים. חוקרים שמו לב כי זחלים הניזונים מצמחים עשירים יותר בניקוטין נוטים לרמות נמוכות יותר של נמלים וצרעות מאשר אלו שאוכלים עלים עם רמות ניקוטין נמוכות יותר. אבל איך בדיוק החרקים משתמשים בכימיקלים בכדי להרתיע את אותם טורפים נותרה תעלומה.
למידע נוסף, חוקרים ממכון מקס פלאנק לאקולוגיה כימית בגרמניה התעסקו בגנטיקה של צמחי טבק. הם הנדסו כמה צמחים כדי להתמודד עם יכולתו של הזחל לזהות ניקוטין, והשתיקו גן שקשור לניקוטין, שאחרת יופעל כאשר הזחלים לוסמים את הכימיקלים ההם. לאחר מכן הם נקטו בגישה של "שאלו את המערכת האקולוגית", נטעו את צמחי הטבק המהונדסים ביוטה, שם הם גדלים ילידיהם. הצוות נתן לטבע להתחיל לעבוד, ובחן כיצד צמחי ההשתקה של הגן הניקוטין השפיעו על התעלות של זחלי הבר עם טורפים טבעיים.
הם החלו במהרה להתבונן כי זחלים נעלמים בלילה, אך הם חסרים כמעט אך ורק במפעלי ההשתקה של הגנים ולא אלה הרגילים והלא מהונדסים. לאחר בירור נוסף, הם מצאו כי עכבישים זאבים ליליים הם הטורפים שאחראים למחוק את חטיפי הזחל הליליים העסיסיים. תצפית זו אישרה כי הגן הספציפי שהושתק על ידי הצמחים המהונדסים ממלא, ככל הנראה, תפקיד חשוב ביכולתו של הזחל להשתמש בניקוטין.
עכביש זאב נהנה מארוחת צהריים ללא טבק. (צילום: פאבן קומאר) לאחר מכן העבירו החוקרים את הניסוי שלהם למעבדה, האכילו את הזחלים בעלים המכילים ניקוטין ובחנו בקפדנות את התגובות המולקולריות ואת ריכוזי הניקוטין בכל גופי החרקים המתפתלים. באופן מוזר, כמות קטנה של ניקוטין שנצרך - כ- 0.65 אחוז - המשיכה להיעלם ממערכות הזחל ולא ניתן היה להסביר זאת, תמוהו למצוא.
כדי להבין מה יכול להיות שהזחלים עומדים לרשותם, החוקרים ביצעו מחקרי מעבדה תצפיתיים, תוך שהם מציגים זחלים עם ובלי גנים המאפשרים ניקוטין שלמים לזירה דמוית גלדיאטור המכילה עכביש זאב רעב. התנהגות ההתקפה של העכביש סיפקה לבסוף את הרמז הדרוש לקבוצה כדי לפצח את סוד ההגנה של הזחל. עכבישים זינקו בתחילה על הזחלים המותאמים לגן הניקוטין, אך לאחר מכן קפצו אחורה לפני שננשכו לטרף שלהם, כפי שמוצג בסרטון זה:
(סרטון מאת סגר פאנדיט) כאשר עכבישים נתקלו בזחלים שגן הניקוטין שלהם הושתק, הם היו נוהגים בשמחה:
(סרטון מאת סגר פאנדיט) לא התגלו עקבות ניקוטין בעור הזחלים הדוחים את העכביש לאחר ההתקפה, מה שהוביל את החוקרים לבחון את המרחב סביב הזחלים. הם מצאו פחזניות קטנות של ניקוטין והקיפו את האוויר סביב ראשי הזחלים הטראומה. ניתוח נוסף העלה כי הזחלים סיפקו מעט ניקוטין מהתזונה שלהם בכדי לדפוק אותה כענן דלקת הנשימה רעילה.
במילים אחרות, בכל הקשור לעכבישים, יש לזחלים מקרה של ריח רע מהפה, כך מתאר הצוות בהמשך לאקדמיה הלאומית למדעים . במקרה זה, לפחות, המקבילה של הטבע לעשן יד שנייה מתגלה כמציל חיים ולא רוצח.
