Jakim językiem posługują się roztocze?

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Zwierzęta mają wiele sposobów komunikacji między sobą i z innymi organizmami. Tylko kilka gatunków potrafi naśladować ludzką mowę, a wiele z nich posługuje się dźwiękami, które są wydawane i odbierane na różnych częstotliwościach. Niektóre zwierzęta komunikują się za pomocą dźwięków, które są dla nas niesłyszalne, w tym infra- i ultradźwięków.

Ptaki oraz inne zwierzęta wykorzystują sygnały wzrokowe do wymiany informacji. Dotyk jest z kolei typowym sposobem komunikacji dla zwierząt żyjących w grupach, w tym ludzi. Dodatkowo, w świecie zwierząt, takich jak roztocza, występuje inny, powolny, lecz efektywny sposób porozumiewania się – komunikacja chemiczna, która opiera się na używaniu lotnych substancji chemicznych. Roztocze zamieszkują skomplikowany chemicznie ekosystem, w którym odbierają sygnały pochodzące od roślin, pasożytów, konkurencyjnych organizmów oraz innych drapieżnych roztoczy. Muszą mieć zdolność do rozróżniania tych różnorodnych sygnałów chemicznych, co pozwala im na skuteczne reagowanie na otaczające je środowisko. Roztocze prawdopodobnie rozpoznają setki, jeżeli nie tysiące, tego rodzajów sygnałów natury chemicznej. Niektóre z nich udało się zidentyfikować.

Interakcje między fasolą półksiężycowatą (Phaseolus lunatus), roślinożernym roztoczem przędziorkiem chmielowcem (Tetranychus urticae) a drapieżnym roztoczem dobroczynkowatym (Phytoseiulus persimilis) są dobrze udokumentowane. Przędziorek, żerując na liściach fasoli, wywołuje uszkodzenia, ale roślina potrafi zareagować na to zagrożenie poprzez wydzielanie sygnałów chemicznych, które informują drapieżniki o potrzebie pomocy (Pallini et al. 1997). Tego typu komunikaty mogą brzmieć jak wezwanie o pomoc, mówiące: „Zaatakowały mnie przędziorki, przyjdźcie z pomocą” lub zaproszenie do skorzystania z obfitości pokarmu, jak „Jest tu dużo jedzenia dla was, zapraszam”. To „wołanie” rośliny o pomoc spotyka się z reakcją drapieżników, które chętnie interweniują, pełniąc funkcję obrońców roślin. Drapieżne organizmy są skłonne do pomocy, co ilustruje współpracę międzygatunkową, gdzie rośliny i ich opiekunowie łączą siły w walce z zagrożeniem. Ta interakcja jest przykładem symbiozy w ekosystemie, gdzie każdy z uczestników pełni swoją rolę w utrzymaniu równowagi biologicznej. Lotne substancje chemiczne mogą być także przesyłane między roślinami, które już zostały zaatakowane przez roztocze, oraz tymi, które jeszcze nie doświadczyły tego zagrożenia. Sygnały te przekazują informacje, takie jak: „Zostałam zaatakowana przez przędziorki, bądź czujna”. Do substancji chemicznych, które mogą pełnić powyższe role, należą jasmonian metylu, salicynian metylu, octan heksenylu oraz różne monoterpeny (Bruin et al. 1995).

Podobne trójtroficzne interakcje występują również w przypadku roztoczy glebowych, które współdziałają z grzybami oraz z roztoczami mykofagicznymi i drapieżnymi. Przykładem może być roztocz grzybożerny, na przykład jeden z mechowców (Oribatida), który stymuluje grzyby do wydzielania lotnych substancji chemicznych. Tego rodzaju sygnał, informujący o dostępności pokarmu, jest łatwo rozpoznawany przez drapieżne roztocze, takie jak Hypoaspis aculeifer (Munderloh, Ruf 2003).

Jak roztocze potrafią rozróżniać różnorodne sygnały chemiczne? Autorzy wskazują na wpływ uwarunkowań genetycznych, jednak podkreślają, że to tylko część obrazu. Wiele wskazuje na to, że roztocze mogą „uczyć się” identyfikowania różnych sygnałów chemicznych (Sabelis et al. 1999). Pierwszy udokumentowany przypadek uczenia się u roztoczy dotyczy drapieżnika (Phytoseiulus persimilis). Te roztocze preferują lotne substancje chemiczne pochodzące z liści fasoli, jeśli były wcześniej hodowane na przędziorkach znajdujących się na tych liściach. Z kolei, gdy ich dieta składała się z przędziorków z liści ogórków przed eksperymentem, zaczynają preferować chemikalia emitowane z liści ogórka (Dicke et al. 1990). Roztocze nie przestają zadziwiać. „Są one, w dużej mierze, jedną z najbardziej tajemniczych i niepoznanych grup zwierząt” (Alberti, Coons 1999).

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Alberti G., Coons L. B. 1999. Acari: Mites. In: Harrison F. W., Foelix R. F. (eds) Microscopic Anatomy of Invertebrates. Vol. AC. Chelicerate Arthropoda. Wiley & Sons, Chichester, 515-1215.
- Bruin J., Sabelis M. W., Dicke M. 1995. Do plants tap SOS signals from their infested neighbours? „Trends in Ecology and Evolution” 10: 167-170.
- Dicke M., van der Maas K. J., Takabayashi J., Vet L. E. M. 1990. Learning affects response to volatile allelochemicals by predatory mites. „Proceedings of the Section Experimental and Applied Entomology of the Netherlands Entomological Society”, 31-36.
- Munderloh E., Ruf A. 2003. Sind Raubmilben „bodygards“ für Pilze? Erste Ergebnisse aus Laborversuchen zur multitrophischen Interaktion im Nahrungsnetz von Böden. Jahrestreffen AG Bodenmesofauna, Wien, Mitt. 19: 42-49.
- Pallini A., Janssen A. , Sabelis M. W. 1997. Odour-mediated responses of phytophagous mites to conspecific and heterospecific competitors. „Oecologia” 110: 179-185.
- Sabelis M. W., van Baalen M., Bakker F. M. et al. 1999. Evolution of direct and indirect plant defence against herbivorous arthropods. In: Olff H., Brown V. K., Drent R. H. (eds.) Herbivores: between plants and predators. Blackwell Science, Oxford, 109-166.