Insecten eten zich rond terwijl plant nutteloze strijd voert
Als insecten aan planten vreten, maken die ter verdediging stofjes aan die de eters slecht bekomen. Maar er zijn insecten die de afweer weten te omzeilen. Ze krijgen planten zo gek dat ze zich tegen andere, niet-aanwezige vijanden gaan verdedigen en de eters vrij spel geven. Dat doen bijvoorbeeld rupsen van het nachtvlindertje Spodoptera frugiperda, schrijven Swayamjit Ray en collega’s. Larven van de coloradokever passen eenzelfde soort trucje toe.
Planten hebben tal van vijanden: er zijn insecten die stukken wegvreten en er zijn ziekteverwekkende bacteriën, virussen en schimmels. Tegen beide typen belagers kunnen planten zich in principe verdedigen. Ze maken stofjes aan die de vijanden remmen.
De bestrijding van etende insecten vergt een andere aanpak dan de bestrijding van ziekteverwekkers. Tegen insecten zet een plant een biochemisch proces in gang dat wordt gestuurd door het plantenhormoon jasmonzuur. En om microbiële ziekteverwekkers uit te schakelen is er een ander afweerproces beschikbaar dat wordt opgewekt door het plantenhormoon salicylzuur.
Ongemoeid
Planten houden hun defensie niet doorlopend paraat, want de afweerreacties kosten veel energie. Planten zetten ze alleen in gang als er werkelijk een vijand toeslaat. Bovendien kan een plant niet tegelijkertijd beide afweersystemen optuigen. Het ene proces onderdrukt het andere. Een belaagde plant moet dus zijn prioriteit stellen: ofwel insecten bestrijden die aan hem knagen ofwel ziekteverwekkers die hem verzwakken.
Er zijn insecten die daar misbruik van maken. Op de een of andere manier brengen ze planten ertoe om hun verdediging tegen ziekteverwekkers op te schroeven, ook als die op dat moment afwezig zijn. Strijdend tegen iets dat er niet is laat de plant de vretende insecten dan ongemoeid. Zo ontsnapt de erwtenluis aan de afweer van de tuinboon, en tabakswittevlieg die van tomaat. Bij beide insecten is er iets in de honingdauw die ze uitscheiden waardoor de plant in de verkeerde verdediging schiet.
Uitwerpselen
Ook rupsen van de mot Spodoptera frugiperda passen dat trucje toe, schrijven Swayamjit Ray en collega’s nu. En bij deze insecten zijn het de uitwerpselen die de plant misleiden.
De rupsen leven van maïsbladeren. Een maïsplant waarop een volwassen vrouwtjesmot eitjes heeft gelegd, begint zich tegen planteneters te verdedigen als de rupsen uit het ei zijn gekomen en gaan knagen. Maar als aangetaste bladeren een tijdje met rupsenpoep in aanraking komen, verandert dat; de beestjes produceren een grote hoeveelheid uitwerpselen die zich tussen blad en stengel ophopen. Binnen een dag schakelt de plant dan over op een nutteloze afweerreactie tegen ziekteverwekkers en laat de rupsen buiten schot.
Rupsen groeien dan ook flink op maïsbladeren die in contact zijn geweest met uitwerpselen van rupsen, blijkt uit proeven. Maar de schimmel Cochliobolus heterostrophus, die de plant ziek maakt, doet het op diezelfde bladeren juist niet zo goed. De onderzoekers laten zien dat de rupsenpoep een eiwit bevat dat de plant misleidt, maar ze weten nog niet welk eiwit het is.
Coloradokevers
Twee jaar geleden lieten Seung Ho Chung en collega’s, van dezelfde onderzoeksgroep als Ray, al zien dat ook larven van coloradokevers (Leptinotarsa decemlineata) planten misleiden, in dit geval tomatenplanten. Ze doen dat op een andere manier, die nog intrigerender is.Al knagend laten de larven spuug achter op de bladeren. En in hun speeksel zitten veel bacteriën. Die zijn volkomen ongevaarlijk voor de plant, maar toch reageert die met een afweerreactie tegen ziekteverwekkers en daarbij wordt de afweer tegen de knagende larven onderdrukt. Ten onrechte. De larven kunnen zich ongestoord rond eten, terwijl de plant zich verdedigt tegen een probleem dat geen probleem is.
Willy van Strien
Foto:
Groot: Larven van coloradokever. jm2c (Creative Commons)
Klein: rups van Spodoptera frugiperda. Wen-Po Chuang
Bronnen:
Ray, S., I. Gaffor, F.E. Acevedo, A. Helms, W-P. Chuang, J. Tooker, G.W. Felton & D.S. Luthe, 2015. Maize Plants Recognize Herbivore-Associated Cues from Caterpillar Frass. Journal of Chemical Ecology, 26 augustus online. Doi: 10.1007/s10886-015-0619-1
Van Doorn, A., M. de Vries, M.R. Kant & R.C. Schuurink, 2015. Whiteflies glycosylate salicylic acid and secrete the conjugate via their honeydew. Journal of Chemical Ecology 41:52-58. Doi: 10.1007/s10886-014-0543-9
Schwartzberg, E.G. & J.H. Tumlinson, 2014. Aphid honeydew alters plant defence responses. Functional Ecology 28: 386–394. Doi: 10.1111/1365-2435.12182
Chung, S.H., C. Rosa, E.D. Scully, M. Peiffer, J.F. Tooker, K. Hoover, D.S. Luthe & G.W. Felton, 2013. Herbivore exploits orally secreted bacteria to suppress plant defenses. PNAS 110: 15728–15733. Doi: 10.1073/pnas.1308867110