Beneficios inesperados de los competidores de alimentos | Sociedad Max Planck

Al poner huevos, los halcones del tabaco aceptan escarabajos que compiten por la comida para estar a salvo de las avispas parásitas.

Un equipo de investigación del Instituto Max Planck para la Ecología Química descubrió que las hembras entusiastas del tabaco, cuando ponen huevos, muestran una preferencia inusual por la planta espinosa de la manzana que en realidad es propagada por los escarabajos de las hojas. Los escarabajos y sus larvas en realidad compiten con las larvas del halcón del tabaco por el alimento. Las plantas infectadas con escarabajos desprenden un aroma diferente que contienen alfa-copaeno y las hacen más atractivas para los amantes del tabaco. A pesar de la competencia por la comida, las orugas parecen beneficiarse al elegir tales plantas hospedantes porque están mejor protegidas de las avispas parásitas, que evitan las plantas que huelen a escarabajos. Los investigadores también pudieron identificar el receptor del olor en los amantes del tabaco que controla este comportamiento.

Al elegir el mejor sitio posible para poner huevos, muchos insectos determinan el camino para el mejor desarrollo posible de su descendencia: debe haber suficiente comida y las larvas que nacen de los huevos deben estar lo más seguras posible de patógenos y depredadores.

En un estudio anterior, un equipo de investigación dirigido por Marcus Kenadin y Bill Hanson de Departamento de Neuroanatomía del Desarrollo Ya se puede comprobar que los amantes del tabaco evitan poner sus huevos en plantas donde puedan oler los excrementos de otras especies. “Así que obviamente quieren evitar la competencia por la comida. Así que nos preguntamos si las polillas también evitan las plantas que infestan otros insectos herbívoros”, dice el primer autor Jin Zhang, resumiendo la pregunta de investigación en el estudio actual.

ácaros infestados de escarabajos

Experimentos de comportamiento con plantas de manzano espinoso Datura mi libroFamilia de escarabajos de Colorado logotipo de daturaphila Se infestaron, pero con resultados completamente inesperados: está claro que las hembras de halcón del tabaco incluso preferían poner sus huevos allí, frente a las plantas donde los escarabajos no los infestaban. “Para ser honestos, estábamos un poco frustrados al principio porque esperábamos que los experimentos confirmarían nuestra hipótesis inicial, que es que los halcones del tabaco que ponen huevos evitan a los competidores por la comida. Pero en nuestro caso, el resultado inesperado de repente tuvo sentido. Nosotros descubrió que las plantas infestadas con escarabajos huelen completamente diferente y que las avispas parásitas, que a menudo usan los olores de las plantas para encontrar a sus insectos huéspedes, son menos eficientes para rastrear las larvas de halcón del tabaco en las plantas infestadas de escarabajos, explica el líder del estudio, Marcus Kenadin.

En la naturaleza, no siempre es posible evitar todas las amenazas y al mismo tiempo elegir un lugar con mucha comida. Los estudios asumen que hasta el 90 por ciento de las larvas de halcón del tabaco provienen de avispas Cotesia conigligata no tener fe. Este tipo de avispas parásitas ponen sus huevos en larvas y también transmiten patógenos. Las larvas parasitarias finalmente mueren y las crías de avispas eclosionan.

El olor de las plantas infectadas es diferente.

Los investigadores utilizaron este conocimiento para investigar el comportamiento de los amantes del tabaco, que parecía extraño al principio. Analizaron el olor de las plantas de manzanas espinosas infestadas por escarabajos de Colorado y lo compararon con plantas de control sin la infestación. Sobre todo, hubo un aumento inusual de alfa-copaeno en el ramo aromático de las plantas.

La siguiente pregunta del equipo fue cómo las polillas perciben y procesan este olor. Dado que los aficionados al tabaco tienen alrededor de 70 receptores olfativos que podrían ser candidatos para la traza de alfa copaeno, puede llevar mucho tiempo evaluar a todos los candidatos individualmente. En cambio, una combinación de enfoques biológicos moleculares complejos les permitió reducir la cantidad de receptores olfativos potenciales de aproximadamente 70 a 6 y, finalmente, identificar a Or35 como probablemente involucrado en las opciones de puesta de huevos y ser activado por alfa copaeno.

Los investigadores también examinaron el comportamiento de las avispas parásitas que controlan el olor. Los experimentos en los que las avispas eligieron entre dos olores, por un lado, mostraron una preferencia por Cotesia conigligata Oler las plantas de las que se alimentan las larvas. Por otro lado, también demostraron que las avispas evitan el olor de plantas también infectadas con escarabajos de Colorado. Estos hallazgos también pueden confirmarse mediante experimentos de comportamiento en una carpa de prueba donde solo las plantas de manzano espinoso o los halcones del tabaco o los escarabajos de Colorado estaban infestados con halcones del tabaco.

Análisis coste-beneficio

Aunque las larvas de halcón del tabaco no crecen tan bien en plantas infestadas de escarabajos como en plantas no infectadas, las polillas hembras son receptivas a este defecto cuando ponen huevos, ya que claramente prevalece la ventaja de la protección contra las avispas parásitas. Este análisis de costo-beneficio, también conocido como ‘trade-off’, juega un papel importante en las interrelaciones ambientales. Nuestros resultados muestran que las explicaciones simples a menudo son de naturaleza inadecuada. Los amantes del tabaco no solo tienen que pensar si la planta es apta como alimento para su descendencia, sino también si realmente existen competidores potenciales y si su presencia ayuda a evitar los peligros de los depredadores, resume Bill Hanson.

Otros estudios mostrarán por qué las plantas de manzano espinoso emiten diferentes olores, dependiendo de los insectos que las comen. Tanto las larvas de los halcones del tabaco como las larvas de las especies de escarabajos de Colorado logotipo de daturaphila Son insectos que mastican y causan daños similares a los tejidos de las plantas. Se supone que los microorganismos juegan un papel en las secreciones orales de los animales. Los enfoques interdisciplinarios, que también se centran, por ejemplo, en el papel de los microorganismos en estas interacciones complejas, ayudan a revelar otros aspectos interesantes de las diversas interacciones entre organismos.