ด้วงพิษกับต้นไม้: เชื้อราช่วยได้!

ธรรมชาติสร้างสรรค์การปรับตัวที่น่าทึ่ง ซึ่งบางครั้งนำไปสู่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในสถานการณ์แปลกประหลาด

ความสัมพันธ์ระหว่างด้วงเปลือกไม้ ต้นสน และเชื้อราเป็นกรณีศึกษาที่น่าสนใจ จากการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Proceedings of the National Academy of Sciences ด้วงเปลือกไม้ป้องกันตัวเองจากการติดเชื้อราโดยการดูดสารประกอบปฏิชีวนะที่สะสมไว้ในต้นไม้ แต่เชื้อรายังคงควบคุมประชากรด้วงได้โดยการติดเชื้อและฆ่าด้วงบางส่วน

การตรวจสอบวิธีการที่สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดปรับตัวให้เข้ากับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างวิธีการรักษาปรสิตแบบออร์แกนิกได้ นักวิจัยกล่าว

ด้วงเปลือกไม้สน (Ips typographus) เป็นศัตรูพืชทั่วไปที่ขุดลึกลงไปในต้นไม้ ดูดสารอาหารออกไป ถึงแม้ว่าด้วงเปลือกไม้จะไม่ก้าวร้าวพอที่จะฆ่าต้นไม้ได้ แต่การปรากฏตัวของมันอาจเป็นภัยคุกคามต่อต้นไม้ที่อ่อนแอจากภัยพิบัติทางธรรมชาติหรือจากมนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น “แทบจะไม่สามารถควบคุมด้วงเปลือกไม้ได้เลยเมื่อต้นไม้ถูกโจมตีแล้ว” อ้างอิงจากรายงานโดยโครงการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการของแคลิฟอร์เนีย

จากนั้นก็มีเชื้อรา Beauveria bassiana เชื้อราชนิดนี้ไม่ใช่เพื่อนของทั้งต้นไม้และด้วง ในฐานะที่เป็นสปีชีส์ก่อโรค มันสามารถติดเชื้อได้ทั้งสองสิ่งมีชีวิต นักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาใหม่นี้สงสัยว่าด้วงสามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรป้องกันที่อุดมสมบูรณ์ของต้นสนเพื่อปกป้องตัวเองจากเชื้อราได้หรือไม่

เพื่อค้นหาคำตอบ ทีมงานได้ทำการวิเคราะห์ทางเคมีโดยละเอียดของสารเคมีปฏิชีวนะที่ผลิตโดยต้นสนเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อรา การตรวจสอบของพวกเขาชี้ให้เห็นว่าด้วงใช้สารประกอบเหล่านี้เพื่อป้องกันตัวเอง ที่น่าแปลกใจคือ มันเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งแมลงเปลี่ยนสารเคมีเหล่านี้ให้เป็นสารที่เป็นพิษมากยิ่งขึ้น ซึ่งมีความสามารถในการป้องกันการโจมตีของเชื้อราได้ดียิ่งขึ้น

“เราไม่ได้คาดหวังว่าด้วงจะสามารถเปลี่ยนการป้องกันของต้นสนให้เป็นอนุพันธ์ที่เป็นพิษมากขึ้นด้วยวิธีที่ตรงเป้าหมาย” Ruo Sun ผู้เขียนนำการศึกษาและนักชีวเคมีที่ Max Planck Institute for Chemical Ecology Jena ในเยอรมนี กล่าวในแถลงการณ์

นักวิจัยยังพบว่าเชื้อราสามารถปรับตัวให้เข้ากับการป้องกันใหม่ของด้วงได้เช่นกัน โดยรวมแล้ว การป้องกันทางเคมีของต้นไม้มีการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งตลอดห่วงโซ่อาหาร ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อการแข่งขันทางวิวัฒนาการระหว่างโฮสต์ ศัตรูพืช และเชื้อโรค

ไม่น่าเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบนี้จะตั้งใจควบคุมสิ่งมีชีวิตอื่นๆ แต่แน่นอนว่ามันเป็นทางออกที่ได้มาจากธรรมชาติสำหรับการควบคุมศัตรูพืช ตามรายงาน ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์สามารถรับแรงบันดาลใจจากเชื้อราเพื่อสร้างยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เชื้อราบางสายพันธุ์ “ติดเชื้อและฆ่า [ด้วง] โดยธรรมชาติ” Sun กล่าว ดังนั้น การระบุสายพันธุ์เหล่านี้จึงกลายเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัยของพวกเขา เธอกล่าวเสริม

ด้วงพิษกับต้นไม้และบทบาทของเชื้อรา

บทความนี้เน้นถึงความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่าง ด้วงพิษกับต้นไม้ โดยมีเชื้อราเข้ามาเกี่ยวข้อง แม้ว่า ด้วงพิษกับต้นไม้ จะเป็นปัญหาสำหรับต้นสน แต่ก็มีความซับซ้อนมากกว่านั้น เพราะ ด้วงพิษกับต้นไม้ เหล่านี้ก็ต้องต่อสู้กับการติดเชื้อราอีกด้วย

การปรับตัวของด้วงพิษต่อภัยคุกคามจากเชื้อรา

การศึกษาแสดงให้เห็นว่า ด้วงพิษกับต้นไม้ มีกลไกป้องกันตัวเองจากการติดเชื้อราโดยการเปลี่ยนสารเคมีที่ได้จากต้นไม้ให้เป็นสารที่อันตรายยิ่งกว่าเดิม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการปรับตัวที่น่าทึ่งในโลกธรรมชาติ

การค้นพบนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีการควบคุมศัตรูพืชแบบใหม่โดยการเลียนแบบกลไกการป้องกันตามธรรมชาติที่พบในระบบนิเวศนี้

ที่มา – This Beetle Is in a Toxic Relationship With a Tree. Luckily, They Know a Fungi