Mengkonsumsi Milkweed Tidak Membuat Monarch Caterpillars Sick

Kebanyakan orang tahu itu kupu-kupu raja manfaat dari memberi makan pada milkweed sebagai ulat. Milkweed mengandung racun, yang membuat kupu-kupu raja tidak menyenangkan bagi sebagian besar pemangsa. Para raja bahkan menggunakan warna aposematic untuk memperingatkan predator bahwa mereka akan makan makanan beracun, jika mereka memilih untuk memangsa oranye dan kupu-kupu hitam. Tetapi jika milkweed sangat beracun, mengapa para raja tidak sakit karena memakan milkweed?

Kupu-kupu raja telah berevolusi sehingga mereka bisa mentolerir milkweed beracun.

Itulah jawaban yang sering diberikan untuk pertanyaan ini, tetapi apa artinya itu, tepatnya? Apakah para raja sebenarnya kebal terhadap racun milkweed? Tidak persis.

Tanaman milkweed tidak menghasilkan racun untuk keuntungan raja, tentu saja, mereka menghasilkan racun untuk mempertahankan diri dari herbivora, termasuk ulat raja lapar. Tanaman milkweed menggunakan beberapa strategi pertahanan dalam kombinasi untuk mencegah serangga dan hewan lain yang mungkin mengunyah mereka sampai ke akarnya.

Cardenolides: Bahan kimia beracun yang ditemukan dalam milkweed sebenarnya adalah steroid yang berdampak pada jantung, yang disebut cardenolides (atau glikosida jantung). Steroid jantung sering digunakan secara medis untuk mengobati gagal jantung kongenital dan fibrilasi atrium, tetapi secara historis mereka juga digunakan sebagai racun, emetik, dan diuretik. Ketika vertebrata seperti burung menelan cardenolides, mereka sering memuntahkan makanan mereka (dan belajar pelajaran yang sulit!).

Getah: Jika Anda pernah memecahkan daun milkweed, Anda tahu bahwa milkweed segera mengeluarkan lateks putih yang lengket. Sebenarnya, inilah sebabnya Asclepias tanaman dijuluki milkweed - mereka tampaknya menangis susu dari daun dan batangnya. Lateks ini bertekanan dan sarat dengan cardenolides, sehingga setiap kerusakan pada sistem kapiler tanaman menghasilkan aliran racun. Lateks juga agak bergetah. Ulat-ulat instar awal sangat rentan terhadap getah lengket yang menutup semua rahang bawah.

Daun berbulu: Tukang kebun tahu bahwa tanaman terbaik untuk mencegah rusa adalah mereka yang memiliki daun fuzzy. Prinsip yang sama berlaku untuk herbivora, sungguh, karena siapa yang mau salad berbulu? Daun milkweed ditutupi rambut-rambut kecil (disebut trikoma) bahwa ulat tidak suka mengunyah. Beberapa spesies milkweed (seperti Asclepias tuberosa) lebih haiier daripada yang lain, dan penelitian telah menunjukkan bahwa ulat raja akan menghindari milkweed yang lebih fuzzier jika diberi pilihan.

Jadi, dengan semua pertahanan milkweed canggih ini, bagaimana seorang raja mengatur untuk memberi makan secara eksklusif pada daun milkweed yang berbulu, lengket, dan beracun? Ulat raja telah belajar cara melucuti gulma. Jika Anda telah mengangkat raja, Anda mungkin telah mengamati beberapa perilaku strategis ini oleh ulat.

Pertama, ulat raja memberi potongan pada daun milkweed. Ulat instar awal, khususnya, cukup terampil mencukur potongan-potongan berbulu dari daun sebelum makan. Dan ingat, beberapa spesies milkweed lebih hairier daripada yang lain. Ulat yang ditawarkan berbagai milkweed akan memilih untuk memberi makan pada tanaman yang membutuhkan perawatan lebih sedikit.

Selanjutnya, ulat harus mengatasi tantangan lateks. Ulat instar pertama sangat kecil, zat lengket ini dapat dengan mudah melumpuhkannya jika tidak hati-hati. Mungkin Anda telah memperhatikan bahwa ulat terkecil akan mengunyah lingkaran ke dalam daun terlebih dahulu, lalu memakan bagian tengah cincin (lihat foto inset). Perilaku ini disebut "parit." Dengan melakukan itu, ulat secara efektif mengeringkan lateks dari bagian kecil daun itu, dan menjadikannya makanan yang aman. Metode ini tidak mudah, dan sejumlah besar raja instar awal terperosok dalam lateks dan mati (menurut beberapa penelitian, sebanyak 30%). Ulat yang lebih tua dapat mengunyah takik ke batang daun, menyebabkan daun terkulai dan membiarkan sebagian besar lateks mengering. Setelah getah susu berhenti mengalir, ulat mengkonsumsi daun (seperti pada foto di atas).

Akhirnya, ada masalah cardenolides milkweed beracun. Bertentangan dengan cerita yang sering diceritakan tentang raja dan gulma, bukti menunjukkan bahwa ulat raja dapat dan memang menderita efek dari mengkonsumsi glikosida jantung. Spesies berbeda dari milkweed, atau bahkan tanaman individu yang berbeda dalam suatu spesies, dapat bervariasi secara signifikan dalam tingkat cardenolide mereka. Ulat yang diberi makan milkweed dengan tingkat cardenolides yang tinggi memiliki tingkat kelangsungan hidup yang lebih rendah. Penelitian telah menunjukkan bahwa kupu-kupu betina umumnya * lebih suka oviposit telur mereka pada tanaman milkweed dengan tingkat cardenolide (menengah) yang lebih rendah. Jika konsumsi glikosida jantung sepenuhnya bermanfaat bagi keturunannya, Anda akan mengharapkan wanita mencari tanaman inang dengan toksisitas tertinggi.

Pada dasarnya, milkweed dan monarch telah melakukan perang ko-evolusi yang panjang. Pabrik milkweed terus melemparkan strategi pertahanan baru pada raja yang mengunyahnya, hanya untuk membuat kupu-kupu mengecohnya. Jadi apa selanjutnya? Bagaimana milkweed mempertahankan diri dari ulat yang tidak akan berhenti memakannya?

Tampaknya milkweed telah membuat langkah selanjutnya, dan memilih strategi "jika Anda tidak bisa mengalahkan mereka, bergabunglah dengan mereka". Alih-alih menghalangi herbivora seperti ulat raja, milkweed mempercepat kemampuan mereka untuk menumbuhkan kembali daun. Mungkin Anda sudah memperhatikan ini di kebun Anda sendiri. Raja awal atau pertengahan musim mungkin menanggalkan daun dari tanaman milkweed, tetapi daun baru yang lebih kecil tumbuh di tempat mereka.

* - Penelitian baru menunjukkan bahwa kupu-kupu betina terkadang, untuk tujuan pengobatan, pilih tanaman inang dengan kadar glikosida jantung yang lebih tinggi. Namun, ini tampaknya merupakan pengecualian terhadap aturan tersebut. Betina yang sehat memilih untuk tidak mengekspos keturunan mereka ke tingkat cardenolides yang tinggi.

• Interaksi dengan Milkweed, MonarchLab, Universitas Minnesota. Diakses 8 Januari 2013.
• Teori keanekaragaman hayati dikonfirmasi Cornell Chronicle, Cornell University. Diakses 8 Januari 2013.
• Biologi Monarch, MonarchNet, Universitas Georgia. Diakses 8 Januari 2013.
• Kebutuhan Habitat Kupu-Kupu Monarch, Dinas Kehutanan A.S. Diakses 8 Januari 2013.
• Jawaban Dari Pakar Kupu-Kupu Monarch: Musim Semi 2003, T&J bersama Dr. Karen Oberhauser, Journey North. Diakses 8 Januari 2013.
• Glikosida Jantung, Universitas Persemakmuran Virginia. Diakses 7 Januari 2013.
• Perlombaan Senjata antara Tumbuhan dan Serangga Meningkat melalui Evolusi, oleh Elizabeth L. Bauman, Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian dan Kehidupan di Cornell University, Fall 2008.