Mérgezők és rezisztensek

A növények abban érdekeltek, hogy ne falja fel őket egy éhes rovar sem, ezért az evolúció során olyan mérgek alakultak ki bennük, amelyek a rovarokat távol tartotta. Közismert talán a káposztafélék intenzíven csípős ízvilágát adó vegyületcsoport, amelyet mi a mustárban élvezünk, a hernyók számára viszont méreg. Valamikor 20 éve fedezték fel azt a genetikai mutációt, amely lehetővé tette a rovarok számára, hogy az efféle növényi méreganyagokkal szemben ellenállóvá válhassanak. Egy újonnan, a Nature Ecology & Evolution folyóiratban közzé tett kutatási eredmény azt mutatta meg, hogy mennyire ősi ez a rezisztencia.

A növények mintegy 60 százaléka termel terpenoid molekulákat, ez az egyik leggyakoribb olyan növényi méreg, amely a növényevő rovarokat igyekszik távol tartani. Azonban abban az evolúciós fegyverkezési versenyben, amely a növények és a rájuk éhes rovarok közt zajlik, fontos lépés volt, hogy egyes rovarok egy-egy génmutációnak köszönhetően képessé váltak a mérgeket is megenni, így rezisztenssé lettek a növények terpenoidjaival szemben. Ez a rezisztencia tette lehetővé, hogy a fehérlepkék a pillangósvirágúak helyett keresztesvirágúakat egyenek, és nagyobb sokféleséggel terjedhessenek el világszerte.

A kutatás során feltárták, mely rovarokban van meg az a génváltozat, amely lehetővé teszi e mérgek következmények nélküli elfogyasztását. E gén az elmúlt 300 millió évben legalább 8 alkalommal megjelent, és kiderült, hogy a levéltetvek, pajzstetvek, kabócák, éjjeli és nappali lepkék, illetve a katicabogarak körében legalább 2 másolatban is megvan, ez pedig ezen állatok számára biztosította a rezisztenciát.

Egy pillanatra nézzünk rá ismét a felsorolásra! A végén egy olyan rovar is van, amely nem növényevő: a katicák. Hogy kerülnek ők ide? Miért is váltak ők rezisztenssé egy növényi méreg ellen, hiszen ők nem növényevők, tudjuk, hogy a legtöbb katica levéltetveket és pajzstetveket fogyaszt.

Az első nyitvatermők (fenyők, cikászok) már termeltek a szívogató rovarok (pl. levéltetvek) ellen terpenoidokat, ám e rovarok evolúciója kb. 187 millió éve lehetővé tette számukra a méreggel szembeni rezisztenciát. Ez a tetvek számára azt is jelentette, hogy ők maguk váltak mérgezővé a saját ellenségeik számára.

A katicák eleinte nem rovarokkal táplálkoztak, hanem olyan penészféle gombákkal, mint pl. a lisztharmat (néhány fajuk ma is ilyen gombaevő), és e gombák a levéltetvek ürülékéből nőttek. Később számos katicafaj átállt a tetvek fogyasztására, és 186 millió éve, vagyis egymillió évvel a tetveket követően már ők is rezisztensek voltak e terpenoidokkal szemben! Vagyis, először a tetvek váltak képessé arra, hogy megegyék a mérgező növényi nedveket, majd a katicák arra, hogy megegyék a mérgező növényi nedvekkel táplálkozó, s így a ragadozók (katicák) számára szintén mérgezővé vált tetveket. Ez a folyamat nagyban hozzájárult ahhoz, hogy mára oly sok – több mint 6000 – katicafaj élhet a világon (hazánkban 95 fajuk honos)!

A virágos növények sokfélesége kb. 94 millió éve kezdett növekedni, s ezzel párhuzamosan számos éjjeli lepkében is kialakult az a génmutáció, ami a növényi mérgekkel szembeni védettségüket jelentette. Ez tette lehetővé, hogy az ő sokféleségük a virágokkal együtt növekedjen, s a színpompás virágok mellett nem kevésbé színpompás lepkék is élhessenek körülöttünk.

A rovarok és a növények evolúciós fegyverkezési versenyben állnak, és álltak egymással a múltban is. E verseny részei a növényi méreganyagok, és az ellenük kifejlődött rezisztencia, amelynek múltja sokkal ősibb, és – amint azt a kutatás feltárta – sokkal izgalmasabb is mint az ember gyártotta rovarölőké.