Tutkijat eivät voi uskoa: 8-vuotiaan lapsen löytö muutti tieteen ikuisesti.

löytö

Muutama vuosi sitten kahdeksanvuotias Hugo Dean leikki metsässä lähellä Pennsylvanian yliopistoa, kun hän huomasi pieniä pyöreitä muodostelmia muurahaispesän lähellä. Hän arveli, että ne olivat puista pudonneita siemeniä, joten hän nosti ne ylös ja näytti isälleen. Entomologian professori Andrew ymmärsi nopeasti, että hänen poikansa löytö ei ollut siemeniä, vaan tammenterhoja. Nämä muodostumat syntyvät, kun tietyt hyönteiset aiheuttavat epänormaaleja kasvinkudoksia puissa, joissa niiden toukat kasvavat ja kehittyvät. Kumpikaan heistä ei tiennyt, että tammenterhot tulisivat olemaan alku tutkimukselle, joka muuttaisi ekologien käsityksen kasvien ja hyönteisten vuorovaikutuksesta ja joka myöhemmin julkaistaisiin American Naturalist -lehdessä.

Tutkijat eivät voi uskoa: 8-vuotiaan lapsen löytö muutti tieteen ikuisesti.

8-vuotiaan pojan löytö, joka muutti tieteen.

Myrmekokoria on mekanismi, jonka avulla joidenkin koppisiemenisten kasvien siemenet kulkeutuvat ja leviävät muurahaisilla. Näillä hyönteisillä on hämmästyttävä kyky kuljettaa siemeniä ja hedelmiä pitkiä matkoja, mikä johtaa erityiseen symbioosiin joidenkin kasvilajien kanssa. Myrmekofiilisten kasvien siemenissä on ravinteikkaita lisäosia, joita kutsutaan elaiosomiksi ja jotka ovat houkuttelevia ja maukkaita muurahaisille. Siemen, jossa on tällaisia lisäosia, kutsutaan diasporaaksi.

”Tämä tapahtuu, kun työmuurahaiset keräävät diasporat ja kuljettavat ne pesään, jossa elaiosomit syödään toukkien ravintona ja siemenet, joilta lisäosat on jo poistettu, varastoidaan maanalaisiin kammioihin yhdessä orgaanisen jätteen kanssa tai heitetään pesästä pois, mikä edistää niiden leviämistä ja myöhempää itämistä”, selittää Anthropocene. ”Yleensä siemenet eivät leviä kauas emokasvista. Kasvit kuitenkin hyötyvät tästä molempia osapuolia hyödyttävästä yhteistyöstä muurahaisten kanssa, koska tämä mekanismi helpottaa siementen kuljettamista itämiselle suotuisille paikoille ja suojaa niitä siemeniä syöviltä saalistajilta.”

Luonnossa myrmekotria-mekanismia käyttää yli 3000 kasvilajia. Tyypillisiä esimerkkejä myrmekotriasta ovat suurikokoinen kevätkukka (Chelidonium majus), jotkut Viola-suvun kasvit, lumikello (Galanthus nivalis), sininen maksa (Hepatica nobilis) ja metsänanemoni (Anemone nemorosa), pitkälehtisen mintun (Onopordum illyricum), etiopialaisen salvia (Salvia aethiopis), orlanan bixan (Bixa orellana) ja monien muiden kasvien kohdalla. ”Strategiset kovakuoriaiset”. Kun pähkinäkovakuoriaiset munivat tammipuuhun, ne käyttävät tilaisuutta hyväkseen ja ruiskuttavat kemiallisia yhdisteitä, jotka häiritsevät kasvin kudosten normaalia kehitystä. Huijattu puu muodostaa eräänlaisen ravinto- ja suojakapselin kovakuoriaisen alkion ympärille. Tähän asti kyseessä on täysin normaali vuorovaikutus.

Tutkijat eivät voi uskoa: 8-vuotiaan lapsen löytö muutti tieteen ikuisesti.

Tapahtumien jatkokehitys on yllättävä: jotkut pöydät peittyvät mehevällä vaaleanpunaisella kerrostumalla, joka on erittäin houkutteleva muurahaisille. Tämä kerrostuma on rikas rasvahapoista, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin kuolleissa hyönteisissä, jotka ovat monien muurahaisille suosikkiravintoa. Tämän kemiallisen signaalin harhauttamina muurahaiset keräävät rauhaset kuin siemeniä ja kantavat ne pesäänsä. Siellä ne syövät kalvon ja varastoivat rauhasten jäännökset maanalaisiin kammioihin, joissa kovakuoriaisten toukat ovat suojassa saalistajilta ja epäsuotuisilta ympäristöolosuhteilta. Toisin sanoen, kovakuoriaiset eivät vain manipuloivat tammea luodakseen suojapaikan jälkeläisilleen, vaan myös manipuloivat muurahaisia, jotta ne toimisivat niiden tahattomina vartijoina.

Kamarit ja kemiallinen analyysi. Vahvistaakseen tämän hypoteesin tutkijat tekivät sarjan kokeita. He sijoittivat hupulliset ja huputtomat päät eri muurahaiskolonioiden elinympäristöihin ja valokuvasivat niiden reaktioita. Tulokset olivat yksiselitteiset:

  • Kaivajat kuljettivat nopeasti huppuiset päät käsittelemällä niitä ikään kuin ne olisivat elaiosomien sisältämiä siemeniä.
  • Hupputtomat päät jätettiin huomiotta tai heitettiin pois, mikä viittaa siihen, että kemiallinen houkutin oli erittäin tärkeä.

Tutkijat eivät voi uskoa: 8-vuotiaan lapsen löytö muutti tieteen ikuisesti.

Kemiallinen analyysi vahvisti tiettyjen rasvahappoyhdisteiden läsnäolon, joiden tiedetään käynnistävän muurahaisten ruokanhakureaktion. Sama yhdiste on löydetty kuolleista hyönteisistä ja myrmekokhorien siementen elaiosomista. ”Eniten minua hämmästytti se, että olin tutkinut hyönteisiä vuosikausia huomaamatta tätä yhteyttä”, Andrew Dean kertoi haastattelussa.

Tämä tieteellinen löytö ei vain laajenna ekologista teoriaa, vaan tarjoaa myös käytännön ideoita muille aloille. Esimerkiksi kantojen kemia voi toimia pohjana uusille tutkimuksille muurahaisia houkuttelevista yhdisteistä. Lisäksi kemiallinen vaikutus, joka ei ole harvinaista, näyttää olevan monien vuorovaikutusten taustalla: sienistä, jotka ohjaavat hyönteisten käyttäytymistä, loisiin, jotka muuttavat isäntiensä käyttäytymistä. Se, mikä alkoi lasten leikkinä , paljasti lopulta yhden monimutkaisimmista ekologisista vuorovaikutuksista, jotka tunnetaan nykyään.