由于欧亚云杉树皮甲虫的侵扰,欧洲各地数以百万计的针叶树被毁。打印机本人),而真菌可能通过操纵树木的自然防御来帮助杀死树木的生物。
根据一项新的研究,微小的甲虫可以嗅出它们的共生伙伴产生的芳香化合物? 菌类 ? 分解树脂,使甲虫更容易找到合适的树来吃东西并在里面生孩子。
研究作者说,更好地了解这些化合物如何影响树皮甲虫的攻击可能有助于保护欧洲的针叶树,这很重要,因为造就了欧洲的森林更容易受到昆虫入侵。
大约 5 毫米(0.2 英寸)长一、打印机 可以相对较快地杀死成熟的树木,这是由于它们大量攻击以压倒树的防御以及它们如何引入帮助甲虫的真菌共生体入侵并定居在树上。
昆虫和寄主它们的植物之间的许多相互作用都与芳香化合物有关。 树木使复杂的化合物混合物排斥、诱捕或毒害吃它们的昆虫以及与昆虫一起生活的友好真菌外共生关系。
我们知道甲虫利用信息素来吸引新成员进行大规模攻击; “被征服”的树产生的化合物也会聚集在其他甲虫中。 然而,信息素在维持真菌共生中的作用尚不清楚。
树皮甲虫克服针叶树强大防御系统的能力让一些科学家怀疑真菌是否可能有所帮助,因为真菌自身会产生有效的挥发性化学物质混合物。 甲虫优先瞄准感染共生真菌的树木。
作者在之前的研究中表明那一、打印机可以识别其属的真菌共生体格罗斯曼尼亚,内分生孢子纲, 和蛇口通过它们的化合物。
现在他们已经证明了格罗曼尼亚和其他真菌共生体代谢来自挪威云杉的云杉树脂化合物(云杉),它是甲虫的寄主树,将香气转变为有吸引力的氧化衍生物混合物。
“我们已经能够证明,当在标准真菌生长培养基上培养时,树皮甲虫会被它们的真菌同伴所吸引,”说主要作者 Dineshkumar Kandasamy 是瑞典隆德大学的生物化学家。
“现在我们想知道如果我们在添加云杉树皮粉的更天然的培养基上种植真菌会发生什么。甲虫现在会被真菌吸引吗?”
来自欧洲和南非的研究小组在实验室中对树皮甲虫和挪威云杉树皮样本进行了一系列测试,以找出甲虫使用哪些化学信号来发现感染真菌的树木。
他们发现长毛棉兰真菌将树皮树脂中的化学物质(称为单萜)分解成新化合物,真菌感染 12 天后,这些化合物构成了树皮样品释放的大部分化学物质。
树皮中的特定信息素吸引了甲虫,特别是当共生真菌存在时,雌性甲虫对云杉树皮上的信息素更感兴趣。
研究人员还发现一、打印机有专门的嗅觉神经元对这些含氧化合物敏感。 另一种真菌称为木霉属.,对树皮甲虫有害,也进行了测试,它也产生含氧代谢物,但是一、打印机对他们不感兴趣。
Kandasamy 和同事惊讶地发现,当真菌共生体在云杉树皮上生长时,甲虫会被吸引到树皮上并在其中挖出隧道。
结果表明,树皮甲虫可以闻到真菌产生的化合物的混合物,并根据这些真菌是它们的共生伙伴还是对它们的威胁来追踪气味。
含氧代谢物可以帮助甲虫确定真菌是否存在,宿主树保护自身的程度如何,或者真菌是否压倒了它,并找到潜在的进食和繁殖地点。
“真菌代谢树脂成分的能力可能表明哪些真菌是有毒的,并且可以作为甲虫的好伙伴,这些树脂成分最初是由树产生的,用于防御。”说乔纳森·格申宗 (Jonathan Gershenzon),马克斯·普朗克化学生态研究所的生物化学家。
尽管真菌的信息素可能对树木具有毁灭性,但它可能是更好地管理甲虫入侵的秘密成分。
目前,害虫防治方法仅使用甲虫信息素来吸引受害者,但效果并不理想。 在混合物中添加真菌化学物质可能是让更多甲虫进入信息素陷阱并拯救更多树木的关键。
该研究发表于公共科学图书馆生物学。