Витанолиды обеспечивают H. субфлекса с прямой и косвенной защитой
Исследователи измерили и сравнили влияние витанолидов на относительную прибавку в весе, выживаемость и иммунный статус у двух видов бабочек: специализированного Heliothis subflexa и универсального Heliothis virescens.
Из более ранних исследований они знали, что специализированная моль обладает более слабым иммунным ответом по сравнению с близкородственным универсалом. «Мы были удивлены, обнаружив, что только Heliothis subflexa выигрывает от витанолидов за счет увеличения роста личинок и активности иммунной системы, но не его близкий родственник Heliothis virescens», – говорит Ханна М. Хайдель-Фишер, руководитель исследования.
Кроме того, исследовательская группа из отдела энтомологии обнаружила, что витанолиды защищают специалиста, но не врача широкого профиля, от эффектов подавления роста инфекции, вызванной бактериальным патогеном Bacillus thuringiensis. "Личинки Heliothis subflexa теоретически могут получить пользу от плодов физалиса двумя способами: во-первых, витанолиды проявляют антибактериальную и иммуностимулирующую активность. Кроме того, плод физалиса покрыт чашечкой, которая создает так называемое свободное от врагов пространство », – заключает соавтор Хайко Фогель.
Физалис: растение с многообещающими свойствами
Растения рода Physalis, также известные как земляная вишня, издавна использовались в качестве лекарственного растения в Индии и на Ближнем Востоке. Лечебное значение растений физалиса в основном связано с наличием стероидных лактонов, витанолидов. Витанолиды обладают потенциальной противораковой, противовоспалительной и апоптотической активностью. Однако реальная роль витанолидов в растениях физалиса – защита от травоядных.
Витанолиды являются мощными сдерживающими факторами кормления, а также иммунодепрессантами у насекомых. Эти эффекты можно объяснить возможным взаимодействием витанолидов с путями передачи сигнала в клетках. Например, предыдущие исследования показали, что витанолиды могут вызывать нарушения линьки у насекомых, предполагая, что антикормовые и иммунодепрессивные эффекты возникают из-за разрушительного воздействия витанолидов на развитие неадаптированных насекомых. Эти токсические эффекты витанолидов на травоядных насекомых предполагают адаптивную пользу, поскольку известно, что немногие виды насекомых безнаказанно питаются растениями физалиса.
Heliothis subflexa: специалист по физалису
Личинки моли Heliothis subflexa, вероятно, наиболее известны своей способностью питаться растениями Physalis, родом растений, который включает виды, также привлекательные для человека, такие как крыжовник и томатилло. В отличие от своего близкого родственника Heliothis virescens, универсального растения, которое питается по крайней мере 14 различными семействами растений, но не физалисом, личинки Heliothis subflexa питаются исключительно плодами физалиса, и это единственный вид Heliothis, который так поступает.
Плоды физалиса окружены тонкостенной надутой чашечкой, называемой «фонарем».«Фонарь обеспечивает так называемое свободное от врагов пространство для кормящихся плодом личинок Heliothis subflexa, что можно было продемонстрировать в более ранних исследованиях. Однако влияние витанолидов на специализированные субфлексы Heliothis не оценивалось до этого исследования. Принимая во внимание известные иммуносупрессивные свойства витанолидов, исследователи стремились изучить специализацию Heliothis subflexa на Physalis в контексте экологической иммунологии. «Экологическая иммунология сочетает классические исследования иммунной системы с экологической перспективой для оценки затрат и преимуществ защиты от патогенов в естественной среде, а также того, каким образом естественный отбор формирует иммунную систему», – объясняет Андреа Бартель, первый автор книги публикация. Дальнейшие исследования теперь будут сосредоточены на механизме, с помощью которого моль обходит защитные механизмы растений.
Кроме того, запланированы эксперименты, чтобы выяснить влияние анолидов на бактериальные сообщества на поверхности растений, а также в кишечнике специальных насекомых.