- กรณีศึกษาแรกของพืชที่เลียนแบบกลิ่นของมดที่บาดเจ็บเพื่อดึงดูดแมลงวันผสมเกสร
- สายพันธุ์ญี่ปุ่น Vincetoxicum nakaianum ล่อแมลงวันคลอโรปิดด้วยสารระเหย
- การทดสอบทางเคมีและพฤติกรรมที่ได้รับการสนับสนุนจากการสังเกตของนักธรรมชาติวิทยาได้ยืนยันถึงความดึงดูดดังกล่าว
- การศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงการเลียนแบบดอกไม้ที่ซ่อนอยู่มากขึ้นและเรียกร้องให้มีการวิจัยเกี่ยวกับวิวัฒนาการและพื้นฐานทางพันธุกรรม
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียวได้บรรยายถึง กรณีแรกที่ได้รับการบันทึก จากพืชที่สามารถถ่ายทอดกลิ่นได้ มดที่บาดเจ็บ ระหว่างการโจมตีของแมงมุมเพื่อดึงดูดแมลงผสมเกสร สายพันธุ์นี้ Vincetoxicum nakaianumซึ่งมีถิ่นกำเนิดในญี่ปุ่น จึงสามารถเรียกแมลงวันมากินแมลงที่เสียหายได้ และเมื่อมาเยี่ยมดอกไม้ของมัน อำนวยความสะดวก การผสมเกสรดอกไม้งานวิจัยนี้ปรากฏในวารสาร Current Biology
การค้นพบนี้ขยายขอบเขตของ การเลียนแบบดอกไม้:แทนที่จะให้น้ำหวาน พืชจะปล่อยสารระเหยออกมาเป็นส่วนผสมซึ่งชวนให้นึกถึงกลิ่นที่ปล่อยออกมา มดถูกแมงมุมโจมตี. สิ่งกระตุ้นดังกล่าวดึงดูดแมลงวันจากครอบครัว คลอโรพิเด (เรียกว่าแมลงวันหญ้า) ซึ่งขนส่งละอองเรณูระหว่างดอกไม้โดยไม่ได้รับรางวัลแบบคลาสสิก
พืชหลอกลวงได้อย่างไร: ตั้งแต่กลิ่นไปจนถึงการผสมเกสร
นักชีววิทยา โค โมชิซึกิ เขาบังเอิญสังเกตเห็นว่ามีจำนวนมาก แมลงวันคลอโรปิด กำลังบินวนเวียนอยู่เหนือดอกไม้ในเรือนเพาะชำของสวนพฤกษศาสตร์โคอิชิกาวะ ด้วยประสบการณ์การจดจำแมลงเหล่านี้ เขาจึงสงสัยว่าดอกไม้เหล่านี้อาจเป็น เลียนแบบสัญญาณของแมลงที่ตายหรือบาดเจ็บ และได้ตัดสินใจสืบสวนสอบสวนอย่างละเอียด
ทีมงานได้เปรียบเทียบ สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย กลิ่นที่ดอกไม้ปล่อยออกมากับกลิ่นของแมลงต่างชนิดในสถานการณ์ต่างๆ กลิ่นที่ใกล้เคียงที่สุดปรากฏให้เห็น มดระหว่างการโจมตีของแมงมุมสัญญาณเคมีที่บ่งบอกว่าสำหรับแมลงวันบางชนิดนั้นเทียบเท่ากับร่องรอยอาหารที่เชื่อถือได้
เนื่องจากไม่มี เอกสารอ้างอิงที่ตีพิมพ์ เพื่อยืนยันการดึงดูดของแมลงวันเหล่านี้ต่อมดที่บาดเจ็บ นักวิจัยได้ติดตาม การสังเกตการณ์บนเครือข่ายสังคม ของนักธรรมชาติวิทยา: พวกเขาบันทึกมดที่ถูกแมงมุมที่ดึงดูดแมลงวันกิน ปรสิตที่ขโมยของ เคยชินกับการใช้ประโยชน์จากฉากเหล่านี้
จากนั้นพวกเขาก็ตรวจสอบสมมติฐานด้วย การทดสอบพฤติกรรม:แมลงวันแสดงความชอบอย่างชัดเจนต่อกลิ่นของมดที่ถูกโจมตีมากกว่าสิ่งกระตุ้นอื่นๆ โดยการแวะเวียนและเคลื่อนที่ไปมาระหว่างดอกไม้ แมลงจะถ่ายทอดละอองเรณูและ ปิดวงจรการผสมเกสร.
ปรากฏการณ์นี้สอดคล้องกับกลยุทธ์ที่ทราบกันดีของ การเลียนแบบทางเคมี ในพืช เช่น กล้วยไม้ที่เลียนแบบฟีโรโมนของผึ้ง หรือดอกซากศพและสตาพีเลียที่มีกลิ่นเหมือนซากสัตว์ แต่มันคือ ครั้งแรก มีการบันทึกว่ามีพืชชนิดหนึ่งที่สามารถผลิตกลิ่นเฉพาะของมดที่บาดเจ็บได้
วิธีการ ผลลัพธ์ที่สำคัญ และสิ่งที่ยังต้องสำรวจ
Vincetoxicum nakaianum อยู่ในวงศ์ย่อย วงศ์ Asclepiadidaeกลุ่มที่รู้จักในระบบของ การผสมเกสรที่มีความเฉพาะทางสูงในกรณีนี้ สัญญาณกลิ่นจะทำหน้าที่เป็นตัวล่อกลุ่มแมลงวันเฉพาะกลุ่ม ซึ่งบ่งบอกถึงการวิวัฒนาการร่วมกันอย่างละเอียดอ่อนระหว่างพืชและผู้มาเยือน
หลักฐานประกอบด้วยการวิเคราะห์ทางเคมี การสังเกตภาคสนาม และการทดสอบพฤติกรรมที่แสดงให้เห็น ความดึงดูดใจที่สำคัญ เพื่อให้ได้กลิ่นที่ลงตัว กลิ่นประเภทนี้ การเลียนแบบกลิ่น หลีกเลี่ยงต้นทุนการผลิตน้ำหวานและเพิ่มประสิทธิภาพการผสมเกสรให้สูงสุดด้วยการมาเยือนที่บ่อยครั้งและภักดี
ทีมงานมีแผนที่จะสืบสวนสอบสวน พื้นหลังวิวัฒนาการ ของระบบโดยเปรียบเทียบการผสมเกสร ประวัติวิวัฒนาการ และ องค์ประกอบทางพันธุกรรม de Vincetoxicum nakaianum และสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง พวกเขายังมุ่งหวังที่จะค้นหาลักษณะที่คล้ายคลึงกันในสกุลอื่นเพื่อตรวจจับ ยังมีการเลียนแบบซ่อนอยู่.
สำหรับนักนิเวศวิทยาการผสมเกสร มาร์เซโล ไอเซ็นการศึกษานี้ขยายขอบเขตของ สัญญาณรับกลิ่น ที่พืชใช้เพื่อปรับพฤติกรรมของแมลงผสมเกสรและเป็นตัวอย่างว่าวิวัฒนาการใช้ประโยชน์จากพื้นที่อันกว้างใหญ่ได้อย่างไร คลังอาวุธเคมี โรงงานเพื่อการสื่อสารและการป้องกันประเทศ
นอกเหนือจากกรณีของญี่ปุ่น ผลลัพธ์บ่งชี้ว่า กลิ่นหอมของดอกไม้ สามารถเข้ารหัสข้อความที่ไม่คาดคิดได้ การสำรวจความหลากหลายทางเคมีนี้อาจเผยให้เห็นปฏิสัมพันธ์ใหม่ๆ ระหว่างพืช แมลง และสัตว์นักล่า รวมถึงให้เบาะแสที่เป็นประโยชน์สำหรับ การอนุรักษ์และชีววิทยาวิวัฒนาการ.
พืชที่ดูเหมือนไม่เด่นชัดในตอนแรกกลับกลายเป็น ปรมาจารย์แห่งการหลอกลวงทางเคมี: จำลองกลิ่นของมดที่บาดเจ็บเพื่อดึงดูดแมลงวันมาผสมเกสรโดยไม่รู้ตัว จากการทดลองในห้องปฏิบัติการและภาคสนาม ทีมวิจัยที่นำโดยโมจิซึกิได้อธิบายกลไกการเลียนแบบกลิ่นที่ยังไม่เคยเผยแพร่มาก่อน และเปิดประตูสู่การค้นหาสัญญาณที่คล้ายคลึงกันในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ