Hvordan vandlopper forsvarer sig mod kødædende planter

Vandlopper er mestre i tilpasning. Forskere fra Ruhr-Universität Bochum (RUB), Albert-Ludwigs-Universität Freiburg og Darmstadts Tekniske Universitet har opdaget, at de ikke kun kan forsvare sig mod dyr, men også mod kødædende planter. De viste, at vandlopper svømmer langsommere og udvikler laterale rygsøjler i nærværelse af vandplanten Utricularia (blæreurter).

Det ser ud til, at begge mekanismer gør det sværere for den kødædende plante at suge dem ind i sin fælde. Holdet ledet af Dr. Sebastian Kruppert, Dr. Martin Horstmann og professor Ralph Tollrian fra RUB beskriver i samarbejde med professor Thomas Speck fra Freiburg Botanical Garden og Simon Poppinga fra Darmstadts tekniske universitet deres resultater i International Journal af Molekylær Videnskab , offentliggjort online den 9. juni 2022.

Vandloppe S04 fra Gelsenkirchen

Vandplanten Utricularias fælder udløses af bevægelse. De suger bytte ind i løbet af få millisekunder og fordøjer det. En plante kan både danne mange fælder og fange flere dyr på én gang. "Dette skaber et meget højt fodertryk," siger Simon Poppinga. Forskerne var interesserede i at finde ud af, om vandlopperne forsvarer sig mod sådanne angreb fra planter.

I det første trin ledte de efter naturlige levesteder, hvor planter og vandlopper lever side om side. De fandt, hvad de ledte efter, i Gelsenkirchen. Holdet isolerede flere individer fra naturen og forsøgte at reproducere dem i laboratoriet. Vandlopper er parthenogenetiske:de producerer genetisk identiske afkom, dvs. kloner af sig selv. Den klonale linje med betegnelsen "04" var let at dyrke. På grund af dets geografiske nærhed til Schalke 04 fodboldstadion, kaldte forskerne det S04.

Plantens tilstedeværelse i vandet resulterer i længere vedhæng

Forskeren dyrkede S04 sammen med vandplanten i laboratoriet, i første omgang adskilt af et fint gitter. De sikrede dermed, at dyrene ikke kunne komme i direkte kontakt med planten og ikke var i fare for at blive spist - men de kunne mærke tilstedeværelsen af ​​rovdyret via kemiske budbringere. Vandlopper, der levede under sådanne forhold, dannede længere vedhæng på deres skjold og var mindre.

Derudover målte forskerne svømmehastigheden. Vandlopper, der levede i nærværelse af planten, bevægede sig langsommere end dem, der voksede op uden planten. Hvis dyrene havde et valg, undgik de vandplanternes nærhed. "Dette viser, at de ellers genetisk identiske dyr kun aktiverer forsvar, når de har brug for dem, fordi de vokser op side om side med planterne," siger Sebastian Kruppert.

Dyr med forsvar spises sjældnere

Denne ændring i adfærd og tilpasninger i kropsstruktur viste sig at være effektiv. Holdet sammenlignede, hvor ofte dyr, der var vokset op uden planten, blev spist sammenlignet med dyr, der havde været udsat for planten. Faktisk blev sidstnævnte spist sjældnere. "Dette indikerer, at de aktiverbare tilpasninger faktisk er forsvar mod planten," siger Sebastian Kruppert.

»Vi går ud fra, at vedhængene lader vandlopperne vokse sig bredere end diameteren på sugefældeindgangene,« siger Martin Horstmann. "Fælderne er forskellige størrelser, men de mindre fælder kan i hvert fald ikke længere indtage dyrene." Da vandlopperne med forsvar også er slankere, kan vandstrømmen nok nemmere løbe forbi dem. Desuden udløser de langsommere svømmebevægelser sandsynligvis fælderne sjældnere.

"Vi havde ikke været bekendt med nogen anden sag, hvor dyr kan forsvare sig mod angreb fra planter," siger Ralph Tollrian. "Det faktum, at forskellige forsvar såsom adfærdsmæssige tilpasninger og ændringer i kropsstruktur kan observeres samtidigt, viser, hvor tilpasningsdygtige og fascinerende disse små dyr er."