Upload
theophiel-segers
View
214
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Co-evolutie
de wapenwedloop tussen planten en herbivoren
Evolutie door natuurlijke selectie Hoogste fitness: zoveel mogelijk
nakomelingen Eigenschappen worden doorgegeven aan
volgende generaties Selectiedruk: omgevingsfactoren
Hoe werkt selectiedruk Pesticiden kunnen selecteren voor
resistente herbivoren
Volgende generatie
Co-evolutie: een speciaal geval Twee organismen evolueren samen Selectiedruk komt voort uit de interactie
met het andere organisme Interactie kan positief zijn (symbiose) of
negatief (wapenwedloop)
Planten zijn primaire producenten
Rupsen
Luizen Zoogdieren
Virussen
Aaltjes
Organismen van klein tot groot voeden zich met planten
Herbivoren vormen selectiedruk
Datura wrightii(Doornappel)
Elle, Hare and van Dam (2003) Evolution 57
zonder herbivoren
met herbivoren
Planten verdedigen zichzelf Het wapenarsenaal van planten kan
bestaan uit: Chemische verdediging: Gifstoffen en
smaakvergallers Morfologische verdediging: haren, doorns,
hout, steencellen Beetje van beiden: klierharen, melksap (latex),
hars
Bursera (tropische boom) die een straal van hars uitspuit als je het blad breekt
Wilde tabak Nicotiana attenuata
Komt voor in de woestijnen van W-USA
In gebruik door inheemse volkeren
Nicotine
Nicotine is chemische afweer Nicotine is een neurotoxine Giftig voor mens en dier Smaakt bitter, daarom wordt de plant
gemeden door veel dieren
Sommige dieren onderons zijn niet zo wijs
Stap 1: Wilde tabak is giftig en bitter, dus geen herbivoren?
Rups van Manduca sexta(Tabakspijlstaart)
Stap 2: Manduca sexta past zich aan om nicotine te kunnen overleven
Bloed-brein barrière(bescherm je zenuwstelsel)
Speciale enzymen (P450)voor ontgiften
maar dit heeft een prijs…..
De kosten van nicotine in het dieet
Manduca sexta rupsen ontwikkelen even snel met en zonder nicotine, maar met nicotine is hun popgewicht is geringer
Jeff Harvey et al (2007) Ecol Entomol.32
Nicotine producerende planten eten: Voordeel of nadeel voor de rups? Nadelen
Kostbaar in termen van popgewicht Specialisatie vermindert opties
Voordelen Unieke niche Mogelijk beschermt nicotine rups ook tegen
zijn vijanden
Co-evolutie gaat stapsgewijs
Stap 1: Plant maakt nicotine
Stap 2: Rups doorbreekt afweer
Stap 3??
Stap 3 Andere verdedigingsmechanismen
Verteringsremmende eiwitten (protease inhibitoren) – versterken effect nicotine
Klierharen met excreten remmen groei
0
10
20
30
40
50
60
Geen klierharen Met klierharen
ge
wic
ht
na
6 d
ag
en
(m
g)
Van Dam and Hare (1998)
Co-evolutie Organismen evolueren in interactie Stapsgewijze aanpassingen Co-evolutie kan leiden tot diversiteit van
afweersystemen in planten Belangrijk aspect bij ontstaan pesticiden-
resistentie landbouwplagen
Meer informatie Deze presentatie is te vinden op mijn
personal page (www.nioo.knaw.nl//pages/nvandam)
Verder lezen over insect-plant co-evolutie? Schoonhoven et al (2006) Insect-plant Biology Ehrlich, P.R. & Raven, P.H. (1964) "Butterflies
and plants: a study in coevolution" Evolution: 18 pp 586-608