モナークがトウワタを食べても病気にならないのはなぜですか?

ほとんどの人はそれを知っています オオカバマダラ トウワタを毛虫として食べることで恩恵を受けます。トウワタには毒素が含まれているため、オオカバマダラはほとんどの捕食者にとって口に合わない.オオカバマダラは、捕食者が捕食することを選択した場合、有毒な食事を食べることになることを捕食者に警告するために、アポーズマティックな色を使用することさえあります。 オレンジと黒の蝶 .しかし、トウワタがそれほど有毒であるなら、オオカバマダラがトウワタを食べて病気にならないのはなぜですか?

オオカバマダラは有毒なトウワタに耐えられるように進化しました。

これがこの質問に対するよくある答えですが、正確にはどういう意味ですか?オオカバマダラはトウワタ毒素に対して実際に免疫がありますか?ではない正確に。

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トウワタはなぜ有毒なのですか?

ラケル・ロナス/ゲッティイメージズ

トウワタ植物は、オオカバマダラの利益のために毒素を生成しません。もちろん、空腹のオオカバマダラを含む草食動物から身を守るために毒素を生成します.トウワタ植物は、いくつかの防御戦略を組み合わせて使用​​して、昆虫や他の動物が根までむしゃむしゃ食べるのを防ぎます.

トウワタ防御

カルデノリド: トウワタに含まれる有毒な化学物質は、実際にはカルデノリド (強心配糖体) と呼ばれる心臓に影響を与えるステロイドです。心臓ステロイドは、先天性心不全や心房細動の治療に医学的に使用されることがよくありますが、歴史的には毒物、催吐剤、利尿剤としても使用されてきました.鳥のような脊椎動物がカルデノリドを摂取すると、食事を逆流させることがよくあります (そして厳しい教訓を学びます!)。

ラテックス： トウワタの葉を割ったことがあるなら、トウワタがすぐにねばねばした白いラテックスをにじみ出ていることを知っています.実はこんな理由で アスクレピアス 植物はトウワタと呼ばれ、葉や茎から乳をしぼるように見えます。このラテックスは加圧され、カルデノリドを含んでいるため、植物の毛細血管系が壊れると毒素が流出します.ラテックスも粘着性があります。初期のイモムシは、下顎を閉じる接着剤を除いてすべてを接着するねばねばした樹液の影響を特に受けやすい.

毛むくじゃらの葉: 庭師は、シカを阻止するのに最適な植物は毛羽立った葉を持つ植物であることを知っています。草食動物にも同じ原則が当てはまります。トウワタの葉は小さな毛で覆われています（トウワタと呼ばれます） トリコーム ）毛虫はかむのが好きではありません。トウワタのいくつかの種（のような トウワタ塊茎 ）は他のものよりも毛が多く、研究によると、オオカバマダラの毛虫は、選択肢があれば、毛むくじゃらのトウワタを避けることが示されています.

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オオカバマダラが病気にならずにトウワタを食べる方法

マルシア・ストラウブ/ゲッティイメージズ

では、これらすべての洗練されたトウワタの防御機能を備えたオオカバマダラは、どうやって毛むくじゃらで粘着性があり有毒なトウワタの葉だけを食べているのでしょうか?オオカバマダラは、トウワタを武装解除する方法を学びました。オオカバマダラを育てたことがある人なら、毛虫のこうした戦略的行動を目にしたことがあるでしょう。

まず、オオカバマダラがトウワタの葉にバズカットを与えます。特に初期のイモムシは、食べる前に葉から毛むくじゃらの部分を剃るのに非常に熟練しています.また、いくつかのトウワタ種は他の種よりも毛が多いことを覚えておいてください.さまざまなトウワタを提供されたキャタピラーは、グルーミングがあまり必要ない植物を食べることを選択します.

次に、イモムシはラテックスの課題に取り組まなければなりません。 1齢幼虫は非常に小さいため、注意を怠ると、この粘着性物質で簡単に動けなくなります。おそらく、最小のイモムシは最初に葉に円をかみ、次にリングの中心を食べることに気付いたでしょう ( 挿入写真を見る ）。この行動は「トレンチング」と呼ばれます。そうすることで、キャタピラーは葉のその小さな領域からラテックスを効果的に排出し、安全な食事を作ります.ただし、この方法は絶対確実というわけではなく、かなりの数の初期のオオカバマダラがラテックスに埋もれて死亡します (いくつかの調査によると、30% も)。古い毛虫は、葉の茎に切り込みを入れて、葉を垂らし、ほとんどのラテックスを排出することができます.乳白色の樹液が流れなくなると、イモムシは葉を消費します ( 上の写真のように ）。

最後に、有毒なトウワタのカルデノリドの問題があります.オオカバマダラとトウワタについてよく語られる話とは反対に、オオカバマダラの毛虫が強心配糖体を消費することの影響を受ける可能性があり、実際に苦しんでいることを証拠は示唆しています.異なる種のトウワタ、または種内の異なる個々の植物でさえ、カルデノライドレベルが大きく異なる可能性があります.高レベルのカルデノリドを含むトウワタを食べている毛虫は、生存率が低くなります。研究によると、メスの蝶は一般に*、カルデノリドのレベルが低い (中間の) トウワタ植物に卵を産むことを好みます。強心配糖体の摂取が子孫にとって完全に有益である場合、雌は毒性が最も高い宿主植物を探すと予想されます.

君主とトウワタ、戦争に勝つのはどっち?

本質的に、トウワタとオオカバマダラは長い共進化戦争を繰り広げてきました。トウワタ植物は、それらをむさぼり食うオオカバマダラに新しい防御戦略を投げかけ続けますが、蝶がそれらを裏切るだけです.では、次は何ですか？トウワタはどうやって食べるのをやめないイモムシから身を守るのでしょうか?

トウワタはすでに次の動きをしているようで、「勝てない場合は参加する」という戦略を選択しました。オオカバマダラのような草食動物を阻止する代わりに、トウワタは葉を再成長させる能力を加速させました.おそらく、あなたは自分の庭でこれに気づいたでしょう.シーズンの初期または中期のオオカバマダラは、トウワタ植物から葉をはぎ取るかもしれませんが、新しい小さな葉がその場所に芽生えます.

* - 新しい研究によると、雌の蝶は時々、 薬用 、より高い強心配糖体レベルを持つ宿主植物を選択します。ただし、これは規則の例外のようです。健康な雌は、子孫を高レベルのカルデノリドに曝露させたくない.

ソース

• トウワタとの相互作用 、MonarchLab、ミネソタ大学。 2013 年 1 月 8 日アクセス。
• 生物多様性理論は、コーネル大学のコーネル クロニクルによって確認されました。 2013 年 1 月 8 日アクセス。
• Monarch Biology、MonarchNet、ジョージア大学。 2013 年 1 月 8 日アクセス。
• オオカバマダラの生息地のニーズ 、米国森林局。 2013 年 1 月 8 日アクセス。
• オオカバマダラの専門家からの回答: 2003 年春 、ジャーニー・ノースのカレン・オーバーハウザー博士との質疑応答。 2013 年 1 月 8 日アクセス。
• 強心配糖体 、バージニア・コモンウェルス大学。 2013 年 1 月 7 日アクセス。
• 進化によってエスカレートする植物と昆虫の軍拡競争 、Elizabeth L. Bauman、College of Agricultural and Life Sciences at Cornell University、2008 年秋。