Chemiczne wojny biedronek

Z powodu delikatnego i zmiennego wzoru na pokrywach skrzydeł biedronki Harmonia axyridis nazywa się czasami arlekinami. I to wszystko, co można o nich powiedzieć miłego. W końcu XX w. gatunek ten, pochodzący z Chin i Japonii, przywieziono do Europy do zwalczania plagi mszyc. Zwierzęta potrafiące zjeść setki mszyc dziennie okazały się wyjątkowo skuteczne. Szybko jednak wymknęły się ze szklarni i ruszyły na podbój Europy.

Wydaje się, że wielki sukces biedronki z Azji w nowym klimacie nie jest przypadkiem. Gatunki nowe w danym środowisku najczęściej nie są w stanie przetrwać albo ich populacje pozostają niewielkie, gdyż w walce o pokarm i środowisko życia nie potrafią sprostać doświadczonej, lokalnej konkurencji. Inaczej było w przypadku arlekina. Kiedy tylko biedronka wydostała się na wolność, z miejsca dobrze poczuła się w nowych warunkach, konkurując z miejscowymi kuzynkami, które również jedzą mszyce.

Skupiska azjatyckich biedronek można obserwować zwłaszcza jesienią, gdy roją się w poszukiwaniu miejsc, gdzie mogłyby spędzić zimę. Są dość dokuczliwe. U ludzi mogą wywoływać silne reakcje alergiczne. Kiedy robią się głodne, nie gardzą winogronami, dlatego jesienią często można je spotkać w winnicach. Kiedy dostaną się do moszczu, wydzielają związki chemiczne psujące smak wina.

Otóż to. Biedronki azjatyckie, podobnie jak większość ich kuzynek z innych części świata, w sytuacji zagrożenia wydzielają specjalny płyn zawierający toksyczne związki. Hemolimfa (owadzi odpowiednik krwi) H. axyridis zawiera całą gamę białek o działaniu przeciwbakteryjnym. Białka te służą im do obrony przed ewentualnymi chorobotwórczymi drobnoustrojami.

Złożony system immunologiczny u owadów przebadali Andreas Vilcinskas z Justus Liebig University w niemieckim Giessen i Heiko Vogel z Max Planck Institute for Chemical Ecology w niemieckiej Jenie. Z DNA H. axyridis wyizolowali też geny odpowiedzialne za produkcję antybakteryjnych związków. Stwierdzili, że hemolimfa tego gatunku zawiera również silną substancję antybakteryjną - harmoninę.

Kiedy H. axyridis i popularną w Niemczech biedronkę Coccinella septempunctata naukowcy zakazili szkodliwymi bakteriami, oba owady zaczęły produkować białka o działaniu antybakteryjnym. Biedronka azjatycka okazała się pod tym względem wyjątkowo skuteczna. Z owada produkującego białka służące zwykłej higienie zamieniła się w fabrykę broni biologicznej. Do samoobrony wykorzystuje nawet kilkadziesiąt białek.

Nawet to nie wyjaśnia jednak jej dużej skuteczności w podboju świata. Naukowcy zastanawiali się, czy azjatycki intruz zwycięża w konkurencji z innymi dzięki większej odporności na patogeny, czy może ważne są również inne jej cechy, dotychczas nierozpoznane.

Choć biedronki często rywalizują o mszyce, zdarza się, że wzajemnie zjadają swoje jaja lub larwy. Biedronka azjatycka nie jest pod tym względem wyjątkiem, kiedy napotka miejscową konkurencję. O ile jednak kanibalizm uchodzi jej na sucho, o tyle pożarcie jej samej przez biedronki europejskie kończy się dla nich śmiercią.

Naukowcy tłumaczą, że hemolimfa H. axyridis zawiera jeszcze jedną substancję obronną, mikrosporydia. Naukowcy nie są zgodni, do jakiej grupy należą te wyspecjalizowane organizmy jednokomórkowe, ale najczęściej zaliczają je do grzybów. Wiadomo na pewno, że mikrosporydia pasożytują wewnątrz komórek innych organizmów, prowadząc do ich śmierci.

Jak twierdzą autorzy publikacji, zjedzenie przez biedronki europejskie jaj albo larw ich azjatyckiej kuzynki oznacza zakażenie mikrosporydiami, prowadzące do śmierci. Sama H. axyridis wydaje się na te pasożyty odporna. Związany z tym mechanizm może tłumaczyć jej ekologiczny na terenie Europy.

Badania ekspansywnej biedronki interesują nie tylko ekologów. Substancje obecne w jej organiźmie wzięli pod lupę także eksperci poszukujący nowych źródeł antybiotyków, a nawet potencjalnych leków na malarię. (PAP)

zan/ agt/