สัญญาณทางเคมีจากเชื้อราบอกด้วงเปลือกไม้ว่าต้นไม้ไหนเหมาะที่จะอาศัยอยู่

เชื้อราอาจช่วยให้แมลงปีกแข็งที่ฆ่าต้นไม้เปลี่ยนระบบป้องกันตามธรรมชาติของต้นไม้ให้ต่อต้านตัวมันเอง

ด้วงเปลือกต้นสนยูเรเชียน (Ips typographus) ได้สังหารหมู่ต้นสนนับล้านในป่าทั่วยุโรป ขณะนี้ การวิจัยชี้ให้เห็นว่าเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับแมลงปีกแข็งเหล่านี้เป็นผู้เล่นหลักในการครอบครองศัตรูของแมลง เชื้อราเหล่านี้บิดเบือนการป้องกันทางเคมีของต้นไม้เจ้าบ้านเพื่อสร้างกลิ่นหอมที่ดึงดูดแมลงปีกแข็งให้ขุด นักวิจัยรายงานเมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ใน PLOS Biology

น้ำหอมที่ทำจากเชื้อรานี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมด้วงเปลือกไม้จึงมักจะรุมกินต้นไม้ต้นเดียวกัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้ป่าไม้ในยุโรปเสี่ยงต่อการรุกรานของแมลงมากขึ้น การทำความเข้าใจความสัมพันธ์นี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนามาตรการรับมือใหม่เพื่อป้องกันการโจมตีของแมลงปีกแข็งได้

แมลงปีกแข็งเป็นแมลงชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วโลกที่หากินและขยายพันธุ์ภายในต้นไม้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วงเปลือกไม้หลายสายพันธุ์ได้โจมตีป่าอย่างอุกอาจตั้งแต่อเมริกาเหนือไปจนถึงออสเตรเลีย ทิ้งซากต้นไม้ที่ตายแล้วไว้ตามลำพัง

แต่ต้นไม้ไม่มีที่พึ่ง ต้นสนซึ่งรวมถึงต้นสนและต้นสนเป็นโรงงานผลิตอาวุธเคมีที่แท้จริง กลิ่นที่เขียวชอุ่มตลอดปีของต้นคริสต์มาสและป่าบนเทือกเขามาจากสารเคมีหลายชนิดที่ลอยอยู่ในอากาศ แม้ว่าพวกมันอาจมีกลิ่นหอม แต่จุดประสงค์หลักของสารเคมีเหล่านี้คือการดักจับและวางยาพิษผู้บุกรุก

หรืออย่างน้อย นั่นคือสิ่งที่พวกเขาควรจะทำ

Jonathan Gershenzon นักนิเวศวิทยาเคมีแห่งสถาบัน Max Planck for Chemical Ecology ในเมือง Jena ประเทศเยอรมนี กล่าวว่า “พระเยซูเจ้าเต็มไปด้วยเรซินและสิ่งต่างๆ ที่อาจทำสิ่งที่น่ากลัวกับแมลง” “แต่ด้วงเปลือกไม้ดูเหมือนจะไม่สนใจเลย”

ความสามารถของด้วงเปลือกไม้ในการเอาชนะระบบป้องกันอันทรงพลังของต้นสนทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าเชื้อราอาจช่วยได้หรือไม่ เชื้อราย่อยสลายสารประกอบในสิ่งแวดล้อมเพื่อเป็นอาหารและการป้องกัน (SN: 11/30/21) และเชื้อราบางชนิด รวมทั้งบางชนิดในสกุล Grosmannia มักพบร่วมกับด้วงเปลือกไม้ Eurasian spruce

Gershenzon และเพื่อนร่วมงานของเขาเปรียบเทียบสารเคมีที่ปล่อยออกมาจากเปลือกไม้สปรูซที่มี Grosmannia และเชื้อราอื่น ๆ ปนเปื้อนกับสารเคมีของต้นไม้ที่ไม่ติดเชื้อ ทีมงานพบว่าการปรากฏตัวของเชื้อราได้เปลี่ยนลักษณะทางเคมีของต้นสนโดยพื้นฐาน สารเคมีในอากาศมากกว่าครึ่งซึ่งผลิตโดยเชื้อราที่ทำลายโมโนเทอร์พีนและสารเคมีอื่นๆ ที่น่าจะเป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันต้นไม้ มีลักษณะเฉพาะสำหรับต้นไม้ที่ติดเชื้อหลังจากผ่านไป 12 วัน

นี่เป็นเรื่องที่น่าแปลกใจเพราะก่อนหน้านี้นักวิจัยสันนิษฐานว่าเชื้อราที่บุกรุกแทบจะไม่ได้เปลี่ยนแปลงลักษณะทางเคมีของต้นไม้ Jonathan Cale นักนิเวศวิทยาเชื้อราแห่งมหาวิทยาลัย Northern British Columbia ในเมือง Prince George ประเทศแคนาดา ผู้ไม่เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว

การทดลองในภายหลังพบว่าด้วงเปลือกไม้สามารถตรวจจับสารเคมีที่สร้างจากเชื้อราเหล่านี้ได้หลายชนิด ทีมงานได้ทดสอบสิ่งนี้โดยการติดขั้วไฟฟ้าขนาดเล็กบนหัวของด้วงเปลือกไม้และตรวจจับกิจกรรมทางไฟฟ้าเมื่อสารเคมีลอยผ่านหนวดของพวกมัน ยิ่งไปกว่านั้น กลิ่นของสารเคมีเหล่านี้รวมกับฟีโรโมนของด้วงทำให้แมลงเข้าไปอยู่ในโพรงในอัตราที่สูงกว่ากลิ่นของฟีโรโมนเพียงอย่างเดียว

การศึกษาชี้ให้เห็นว่าสารเคมีที่ทำจากเชื้อราเหล่านี้สามารถช่วยให้ด้วงบอกตำแหน่งที่จะเลี้ยงและขยายพันธุ์ได้ โดยอาจโฆษณาว่าเชื้อราได้ทำลายการป้องกันของต้นไม้บางส่วน ธรรมชาติที่น่าดึงดูดใจของสารเคมียังสามารถอธิบายพฤติกรรมการจับกลุ่มของแมลงปีกแข็ง ซึ่งเป็นสาเหตุให้ต้นไม้โตเต็มวัยตายได้

แต่ในขณะที่กลิ่นของเชื้อราอาจทำลายต้นไม้ มันก็อาจทำให้แมลงปีกแข็งตายได้เช่นกัน กับดักด้วงในยุโรปปัจจุบันใช้ฟีโรโมนของด้วงเท่านั้นเพื่อดึงดูดเหยื่อ การผสมฟีโรโมนกับสารเคมีที่ได้จากเชื้อราอาจเป็นความลับในการดึงดูดแมลงปีกแข็งให้ติดกับดักมากขึ้น ทำให้มันมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผลลัพธ์ที่ได้นำเสนอ “ทิศทางที่น่าตื่นเต้นสำหรับการพัฒนาเครื่องมือใหม่ในการจัดการกับการระบาดของแมลงปีกแข็งทำลายเปลือก” สำหรับแมลงปีกแข็งสายพันธุ์อื่นๆ เช่นกัน Cale กล่าว ในอเมริกาเหนือ ฤดูหนาวที่ไม่รุนแรงและความแห้งแล้งทำให้ป่าสนมีความเสี่ยงมากขึ้นจากการโจมตีของด้วงสนภูเขา (Dendroctonus pendersoae) การค้นหาและใช้สารเคมีที่ได้จากเชื้อราอาจเป็นวิธีหนึ่งในการป้องกันการรุกรานของแมลงปีกแข็งที่เลวร้ายที่สุดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

ร่างกายที่แวววาวของแมลงปีกแข็งอาจไม่ได้ทำหน้าที่พรางตัวแต่อย่างใด

การทดสอบแมลงเต่าทองปลอมช่วยขจัดความคิดที่ว่าความเงาสูงแบบโลหะอาจทำให้ผู้ล่าสับสนได้

นี่เป็นเรื่องราวเกี่ยวกับการพรางตัว แต่อย่าลืมสีน้ำตาลโคลน สีเบจแป้ง และสีเขียวหม่น ที่นี่ นักวิทยาศาสตร์ศึกษากระจกแวววาวและแนวคิดที่ขัดแย้งกันที่ว่าลายพรางมีด้านที่แวววาว

พื้นผิวที่เหมือนกระจกได้พัฒนาขึ้นในปลาทะเลเปิดเช่นเดียวกับในแมงมุม ดักแด้ผีเสื้อ และสาขาส่วนใหญ่ของแมลงปีกแข็งหลากหลายชนิด อแมนดา แฟรงคลิน นักนิเวศวิทยาภาพแห่งมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นกล่าว แนวคิดยอดนิยมอย่างหนึ่งเสนอว่ากระจกที่มีชีวิตเหล่านี้อาจทำให้นักล่าสับสนได้โดยการสะท้อนน้ำ ใบไม้ กิ่งไม้ หรืออะไรก็ตาม

สำหรับการทดสอบกระจกบนพื้นแห้ง แฟรงคลินและเพื่อนร่วมงานของเธอหันไปหากลุ่มด้วงแมลงปีกแข็งประมาณ 40 สายพันธุ์ที่ดูฉูดฉาด บางชนิดมีประกายตามธรรมชาติ ด้วยสีทอง บรอนซ์ เขียว และน้ำเงิน พวกมันปีนขึ้นไปบนต้นยูคาลิปตัสเพื่อเกี้ยวพาราสีและผสมพันธุ์ในช่วงฤดูร้อนที่สูงในออสเตรเลียในเดือนธันวาคม “ผู้คนชื่นชอบด้วงคริสต์มาส” แฟรงคลินกล่าว

เพื่อดูว่าการสะท้อนแสงที่ดีจะช่วยป้องกันได้หรือไม่ แฟรงคลินเริ่มสร้างก้อนดินเหนียวรูปร่างคร่าวๆ ของด้วงคริสต์มาสสีเขียวสองตัว ตัวหนึ่งผิวกระจกและอีกตัวหนึ่งผิวด้านเหมือนของจริง Anoplognathus parvulus (ผิวมัน) และ A. prasinus ( น่าเบื่อ).

การสร้างรูปลักษณ์ “แปรงโลหะ” เป็นเรื่องง่าย แต่เธอต้องการด้วงปลอมที่มีความเงางามของรถกล้ามเนื้อเต็มตัว นอกจากนี้เธอยังต้องการบางอย่างที่รวดเร็ว “ถ้าคุณต้องขัดมันทั้งวัน คุณจะไม่สามารถทำเงินได้หนึ่งพันชิ้น” แฟรงคลินกล่าว

แต่ต้นแบบแล้วต้นแบบกลับล้มเหลว หลังจากหกสัปดาห์แห่งความหงุดหงิด “เราน่าจะมีหลายร้อยใบในถังขยะ” การทำงานกับผู้เชี่ยวชาญในร้านขายอุปกรณ์งานอดิเรกที่พ่อของเธอซื้อเสบียงสำหรับทำเครื่องบินจำลองสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 มานานหลายปี ในที่สุดก็ได้ไขปริศนาลึกลับในกระจก

เคล็ดลับในการสะท้อนแสงเกรดแมลงปีกแข็งกลายเป็นเพียงการค้นหาเรซินที่เรียบเนียนเป็นพิเศษที่เหมาะสมเพื่อเคลือบโมเดลก่อนการพ่นสี จากนั้นเพียงแค่ขัดโมเดลที่เป็นเงาเพียงเล็กน้อยก็ประมาณความแตกต่างสัมพัทธ์ระหว่างสายพันธุ์กระจกกับญาติที่จืดชืดของมันได้

แฟรงคลินและเพื่อนร่วมงานของเธอได้สร้างแบบจำลองมากกว่าหนึ่งพันแบบเป็นเวลาหกวันในสองภูมิภาคของออสเตรเลีย ทั้งในพื้นที่โล่งและร่มรื่น ในพื้นที่ที่มีแมลงปีกแข็ง เช่น นกบุชเชอร์เบิร์ดและนกกาเหว่า นักวิจัยได้ตรวจสอบรอยจะงอยปากที่บ่งชี้ถึงการโจมตีของนก อย่างไรก็ตาม ผิวกระจกกลับไม่แสดงประโยชน์ที่ชัดเจน Franklin และเพื่อนร่วมงานรายงานใน Functional Ecology เดือนมกราคม 2565 “ตัวเครื่อง” ที่อ่อนนุ่มของของปลอมแบบมันวาวมีรอยถลอกและสิ่งสกปรกจากการชนของนกพอๆ กับรุ่นที่เคลือบด้าน

การทดสอบกับผู้คนโดยสวมบทบาทเป็นผู้ล่าโดยสวมอุปกรณ์ติดตามดวงตาก็ล้มเหลวเช่นกันที่จะแสดงให้เห็นว่าสิ่งที่เป็นประกายนั้นหายากกว่าแมลงปีกแข็งที่มีรอยขีดข่วนและทื่อกว่า อย่างน้อยแมลงปีกแข็งทุกตัวก็หลีกเลี่ยงการถูกแทงอย่างหิวโหยเมื่อพบเห็น “ข้อดีคือคุณสามารถบอกมนุษย์ได้ว่าต้องทำอะไร” แฟรงคลินกล่าว

ลายพรางกระจกอาจยังใช้งานได้ในบางสถานการณ์ แต่ตอนนี้แฟรงคลินกำลังสงสัยว่าข้อได้เปรียบที่สำคัญของตัวกระจกอาจเกี่ยวข้องกับรูปลักษณ์ของพวกเขาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โครงสร้างจุลภาคที่ซับซ้อนที่สร้างกระจกอาจช่วยลดอันตรายจากรอยร้าวหรือเชื้อราได้ Homo sapiens ยึดติดกับรูปลักษณ์ แต่บางทีภาพที่น่าตื่นเต้นของกระจกคริสต์มาสด้วงเป็นเพียงโบนัสวันหยุด

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ 247jc.net