......甲虫帮助真菌感染植物。
盾甲虫 Chelymorpha alternans。
顶孢镰刀菌是最常见的植物病原体之一,会给农业带来很多麻烦。相对于宿主来说,它是非常混杂的,也就是说,它寄生多种物种。然而,这里应该澄清的是,顶孢镰刀菌有许多不同的菌株,有时专门针对非常狭窄的宿主谱;而且,其中也有相当无害甚至有用的。但总的来说,蘑菇被认为是相当有害的。顺便说一下,它不仅限于植物:有些菌株会影响动物,甚至人类。
因此,可以预期,对于同样生长镰刀菌的盾形甲虫来说,它的危害只有一种。但一切却变得有些不同。马克斯·普朗克学会生物研究所的工作人员在《当代生物学》上的一篇文章中写道,这种真菌伴随着甲虫一生,但当甲虫幼虫变成蛹时,真菌的数量变得尤其多——真菌的生长强度增加了一千倍。在其上,为蛹覆盖一层蜡质的白色涂层。与此同时,蛹没有任何反应,六天后,一只成年甲虫从其中出现。
关于科学
研究人员认为,真菌斑块可以保护不动的蛹免受捕食者(例如蚂蚁)的侵害。在实验中,我们拿了近百只蛹,将它们放在巴拿马丛林灌木丛中的特殊笼子里。一些蛹的真菌斑块被清除,并且细胞被封闭,这样就没有人可以进入其中。所有这些蛹一下子都变成了甲虫,也就是说,真菌本身的清理并没有伤害它们。
另一部分蛹在清除了菌斑后,被放入蚂蚁可以进入的笼子里——第四天只有 43% 的蛹存活下来。最后,三分之一的蛹没有清除任何东西,也被放入对蚂蚁开放的笼子里——其中 88% 存活下来。也就是说,该真菌使 Chelymorpha alternans 蛹的存活率提高了一倍。尽管已知真菌基因组中存在有助于获得具有杀虫特性的物质的基因,但镰刀菌究竟如何驱除蚂蚁尚不清楚。
与此同时,甲虫通过帮助真菌感染植物来支付真菌的费用。 Chelymorpha alternans 甲虫以红薯为食,如果携带真菌的甲虫来到红薯上,该植物就更有可能受到真菌感染。当十株植物与两只刚刚从“真菌”蛹中出现的甲虫单独放置时,到月底,几乎 80% 的甘薯叶子受到了真菌的影响。
然而,问题出现了,为什么甲虫会通过在食物上传播真菌来破坏食物。事实上,这里需要你准确地比较所有的优缺点。对于甲虫来说,在蛹期被吃掉的危险可能比由于保护性霉菌而失去红薯叶子的危险要严重得多;毕竟,甲虫可以很容易地转移到尚未受到真菌严重影响的新甘薯上。此外,甲虫可能更容易吃掉发霉的植物:毕竟,它在被吃掉时感受到了伤害,并打开了保护机制,但如果植物被霉菌镰刀菌削弱了,它就不再被吃掉了。能够过于积极地防御甲虫。