Mengapa bersusah payah membuat racun anda sendiri apabila anda hanya boleh mengembalikannya dari makanan yang anda makan? Itulah strategi penjimatan tenaga yang banyak, menggunakan banyak ulat, sekurang-kurangnya. Tumbuhan mengandungi pelbagai pertahanan kimia yang buruk, dan ulat yang disesuaikan untuk mengendalikan racun ini dengan mudah mengitar semula mereka untuk menangkis segala-galanya dari burung kepada semut kepada labah-labah.
Kandungan Terkait
- Caterpillar Berhati-hatilah: Venom Tidak Akan Melindungi Anda Daripada Burung Bayi yang tidak berpengalaman
Nikotin juga merupakan salah satu bahan kimia yang kuat. Dalam haiwan tidak disesuaikan untuk mengendalikannya, ia menimbulkan malapetaka pada reseptor yang mengantara kawalan neuromuskular. Walau bagaimanapun, cacing tanduk itu mengalu-alukan racun itu. Pesta ulat hijau kecil ini pada daun yang mengandung nikotin pada tahap yang akan membunuh haiwan lain. Para penyelidik menyedari bahawa ulat yang memberi makan lebih banyak tumbuhan yang kaya dengan nikotin cenderung mempunyai tahap pemusnahan yang lebih rendah oleh semut dan tawon daripada mereka yang memakan daun dengan tahap nikotin yang lebih rendah. Tetapi bagaimana tepatnya serangga menggunakan bahan kimia untuk menghalang pemangsa itu tetap menjadi misteri.
Untuk mengetahui lebih lanjut, para penyelidik dari Institut Max Planck untuk Ekologi Kimia di Jerman bercita-cita dengan genetik tumbuhan tembakau. Mereka merekabentuk beberapa tumbuh-tumbuhan untuk mengacaukan keupayaan ulat untuk mengenali nikotin, membunuh gen yang berkaitan dengan nikotin yang sebaliknya akan dihidupkan apabila ulat-ulat mencabut bahan kimia itu. Mereka kemudian mengambil pendekatan "meminta pendekatan ekosistem", menanam tumbuhan tembakau yang diusahakan di Utah, di mana mereka tumbuh secara asli. Pasukan membiarkan alam semula jadi dapat bekerja, memerhatikan bagaimana tumbuhan gen yang membunuh gen nikotin mempengaruhi pelarian ulat liar dengan pemangsa semulajadi.
Mereka dengan cepat mula memerhatikan bahawa ulat-ulat telah hilang pada waktu malam, tetapi mereka akan hilang hampir secara eksklusif pada tumbuh-tumbuhan gen silencing daripada yang biasa, bukan kejuruteraan. Selepas siasatan lanjut, mereka mendapati bahawa labah-labah serigala malam adalah pemangsa yang bertanggungjawab untuk mengambil makanan ringan ulat malam yang lazat. Pemerhatian ini mengesahkan bahawa gen tertentu yang disenyapkan oleh tumbuhan kejuruteraan mungkin memainkan peranan penting dalam keupayaan ulat untuk menggunakan nikotin.
Labah-labah serigala menikmati makan tengah hari tanpa tembakau. (Foto oleh Pavan Kumar) Para penyelidik kemudiannya mengalihkan eksperimen mereka ke makmal, memberi makan daun ulat yang mengandungi nikotin dan dengan teliti mempelajari maklum balas molekul dan tahap kepekatan nikotin di seluruh badan serangga yang mengganggu. Aneh, sebilangan kecil nikotin yang dimakan - kira-kira 0.65 peratus - terus hilang dari sistem ulat dan tidak dapat dipertimbangkan, mereka hairan untuk mencari.
Untuk mengetahui apa yang ada pada ulat, para penyelidik menjalankan kajian makmal pemerhatian, memperkenalkan ulat dengan kedua-duanya dengan dan tanpa gen yang mengaktifkan nik nikotin ke dalam arena seperti gladiator yang mengandungi labah-labah serigala lapar. Tingkah laku serangan laba-laba akhirnya memberikan petunjuk pasukan yang diperlukan untuk memecahkan rahsia pertahanan ulat. Labah-labah pada mulanya melompat ke atas ulat nik aktif nik nikotin, tetapi kemudian melompat sebelum menggigit ke dalam mangsanya, seperti yang ditunjukkan dalam video ini:
(Video oleh Sagar Pandit) Apabila labah-labah menemui ulat-ulat yang gen nikotinnya dibungkus, bagaimanapun, mereka dengan gembira dapat mengurangkan:
(Video oleh Sagar Pandit) Tiada kesan nikotin muncul di kulit ulat yang menyerang labah-labah selepas serangan itu, yang mengetuai penyelidik untuk menguji ruang di sekeliling ulat. Sedikit nikotin, mereka mendapati, mengelilingi udara di sekeliling kepala ulat ulat yang trauma. Analisis lebih lanjut mendedahkan bahawa ulat mengeluarkan sedikit nikotin dari diet mereka untuk mengeluarkannya sebagai awan halitosis toksik.
Dalam erti kata lain, sejauh labah-labah berkenaan, ulat mempunyai kes bau yang sangat buruk, pasukan itu menerangkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan . Dalam kes ini, sekurang-kurangnya, asap rokok bersamaan dengan alam semula jadi ternyata menjadi penyelamat hidup dan bukan pembunuh.
