Mangiare Milkweed non fa ammalare i trattori a cingoli Monarch

Molte persone lo sanno farfalle monarca trarre beneficio dal nutrirsi di euforbia come bruchi. Milkweed contiene tossine, il che rende la farfalla monarca sgradevole per la maggior parte dei predatori. I monarchi usano persino la colorazione aposematica per avvertire i predatori che mangeranno un pasto tossico, se dovessero scegliere di predare farfalla arancione e nera. Ma se il milkweed è così tossico, perché i monarchi non si ammalano mangiando il milkweed?

Le farfalle monarca si sono evolute in modo da poter tollerare il milkweed tossico.

Questa è la risposta spesso data a questa domanda, ma cosa significa esattamente? I monarchi sono effettivamente immuni alle tossine delle alghe? Non esattamente.

Le piante di Milkweed non producono tossine a beneficio del monarca, naturalmente, producono tossine per difendersi dagli erbivori, compresi i bruchi monarchi affamati. Le piante di Milkweed impiegano diverse strategie di difesa in combinazione per scoraggiare insetti e altri animali che altrimenti potrebbero sgranocchiarli fino alle radici.

Cardenolides: Le sostanze chimiche tossiche presenti nelle alghe sono in realtà steroidi che colpiscono il cuore, chiamati cardenolidi (o glicosidi cardiaci). Gli steroidi cardiaci sono spesso usati in medicina per trattare l'insufficienza cardiaca congenita e la fibrillazione atriale, ma storicamente sono stati usati anche come veleni, emetici e diuretici. Quando i vertebrati come gli uccelli ingeriscono cardenolidi, rigurgitano spesso il loro pasto (e imparano una dura lezione!).

lattice: Se hai mai rotto una foglia di milkweed, sai che il milkweed trasuda immediatamente appiccicoso, lattice bianco. In effetti, questo è il motivo Asclepias le piante sono soprannominate euforbia - sembrano piangere il latte dalle loro foglie e steli. Questo lattice è pressurizzato e carico di cardenolidi, quindi qualsiasi rottura nel sistema capillare della pianta provoca un deflusso di tossine. Anche il lattice è piuttosto gommoso. I primi bruchi instar sono particolarmente sensibili alla linfa appiccicosa che quasi tutti incolla le mandibole.

Foglie pelose: I giardinieri sanno che le piante migliori per scoraggiare i cervi sono quelle con foglie sfocate. Lo stesso principio vale per qualsiasi erbivoro, davvero, perché chi vuole un'insalata pelosa? Le foglie di Milkweed sono coperte da piccoli peli (chiamati tricomi) che i bruchi non amano masticare. Alcune specie di euforbia (come Asclepias tuberosa) sono più pelosi di altri e gli studi hanno dimostrato che i bruchi monarca eviteranno le alghe più fuzzose se fosse stata scelta.

Quindi, con tutte queste sofisticate difese del milkweed, come fa un monarca a nutrirsi esclusivamente di foglie di milkweed pelose, appiccicose e tossiche? I bruchi monarchi hanno imparato a disarmare il milkweed. Se hai allevato monarchi, probabilmente hai osservato alcuni di questi comportamenti strategici dai bruchi.

In primo luogo, i bruchi monarca danno alle foglie del milkweed un ronzio. I primi bruchi instar, in particolare, sono abbastanza abili nel radere i pezzetti pelosi dalla foglia prima di abbassarli. E ricorda, alcune specie di euforbia sono più pelose di altre. I trattori a cingoli offerti da una varietà di lattaie sceglieranno di nutrirsi di piante che richiedono meno toelettatura.

Successivamente, il bruco deve affrontare la sfida del lattice. Un bruco del primo instar è così piccolo che questa sostanza appiccicosa può facilmente immobilizzarlo se non è attento. Forse hai notato che i bruchi più piccoli masticheranno prima un cerchio nella foglia, quindi mangeranno il centro dell'anello (vedi foto inserto). Questo comportamento si chiama "trincea". In tal modo, il bruco drena efficacemente il lattice da quella piccola area della foglia e si rende un pasto sicuro. Il metodo non è infallibile, tuttavia, e un buon numero di primi monarchi Instar si impantanano nel lattice e muoiono (secondo alcune ricerche, fino al 30%). I bruchi più vecchi possono masticare una tacca nel gambo della foglia, facendo cadere la foglia e facendo defluire la maggior parte del lattice. Una volta che la linfa lattea smette di fluire, il bruco consuma la foglia (come nella foto sopra).

Infine, c'è il problema dei cardenolidi tossici del milkweed. Contrariamente alla storia spesso raccontata sui monarchi e sul milkweed, l'evidenza suggerisce che i bruchi monarca possono e subiscono gli effetti del consumo di glicosidi cardiaci. Diverse specie di euforbia, o anche diverse singole piante all'interno di una specie, possono variare significativamente nei loro livelli di cardenolide. I bruchi che si nutrono di euforbia con alti livelli di cardenolidi hanno tassi di sopravvivenza più bassi. Gli studi hanno dimostrato che le farfalle femminili * generalmente preferiscono ovipare le loro uova su piante di alghe con livelli di cardenolide (intermedi) inferiori. Se l'ingestione di glicosidi cardiaci fosse del tutto benefica per la loro prole, ti aspetteresti che le femmine cerchino piante ospiti con la più alta tossicità.

In sostanza, euforbia e monarchi hanno condotto una lunga guerra coevolutiva. Le piante Milkweed continuano a lanciare nuove strategie di difesa contro i monarchi che le sgranocchiano, solo per fare in modo che le farfalle li superino. Allora, qual è il prossimo? In che modo i milkweeds si difenderanno dai bruchi che semplicemente non smetteranno di mangiarli?

Sembra che il milkweed abbia già fatto la sua prossima mossa e abbia optato per una strategia "se non puoi batterli, unisciti a loro". Invece di dissuadere gli erbivori come i bruchi monarca, i milkweed hanno accelerato la loro capacità di ricrescere le foglie. Forse l'hai notato nel tuo giardino. I monarchi di inizio o metà stagione potrebbero spogliare le foglie da una pianta di euforbia, ma al loro posto spuntano nuove foglie più piccole.

* - Una nuova ricerca suggerisce che le farfalle femmine a volte possono per scopi medicinali, selezionare le piante ospiti con livelli più alti di glicoside cardiaco. Questa sembra essere un'eccezione alla regola, tuttavia. Le femmine sane preferiscono non esporre la loro prole ad alti livelli di cardenolidi.

• Interazioni con Milkweed, MonarchLab, Università del Minnesota. Accesso 8 gennaio 2013.
• La teoria della biodiversità ha confermato Cornell Chronicle, Cornell University. Accesso 8 gennaio 2013.
• Monarch Biology, MonarchNet, Università della Georgia. Accesso 8 gennaio 2013.
• Esigenze dell'habitat della farfalla di monarca, Servizio forestale degli Stati Uniti. Accesso 8 gennaio 2013.
• Risposte dell'esperto di farfalle monarca: primavera 2003, Domande e risposte con la dott.ssa Karen Oberhauser, Journey North. Accesso 8 gennaio 2013.
• Glicosidi Cardiaci, Virginia Commonwealth University. Accesso 7 gennaio 2013.
• La corsa agli armamenti tra piante e insetti si intensifica attraverso l'evoluzione, di Elizabeth L. Bauman, College of Agricultural and Life Sciences presso la Cornell University, autunno 2008.