אכילת זרעי חלב אינה גורמת לחולי זחל של מונרך

רוב האנשים יודעים זאת פרפרי מלוכה ליהנות מהאכלה על אצות חלב כזחל. זרעי החלב מכילה רעלנים, מה שהופך את פרפר המלך לבלתי ניתן לשבח לרוב הטורפים. המלכים אף משתמשים בצבע אפוסמטי כדי להזהיר טורפים כי הם יאכלו ארוחה רעילה, אם יבחרו לטרף את פרפר כתום ושחור. אבל אם אצות חלב כל כך רעילות, מדוע המלכים לא חולים מאכילת אצות חלב?

פרפרי מונרך התפתחו כך שהם יכולים לסבול את אשת החלב הרעילה.

זו התשובה שניתנה לעתים קרובות לשאלה זו, אבל מה זה אומר בדיוק? האם המלכים אכן חסינים מפני רעלני אצות החלב? לא בדיוק.

צמחי זרעי חלב אינם מייצרים רעלים לטובת המלך, כמובן, הם מייצרים רעלים כדי להגן על עצמם מפני אוכלי עשב, כולל זחלים מונרכיים רעבים. צמחי אדמת חלב משתמשים בכמה אסטרטגיות הגנה בשילוב בכדי להרתיע חרקים ובעלי חיים אחרים שעלולים אחרת לחתוך אותם לשורשים.

קרדנולידים: הכימיקלים הרעילים הנמצאים בשטחי חלב הם למעשה סטרואידים המשפיעים על הלב, המכונים קרדנולידים (או גליקוזידים לבביים). סטרואידים לבביים משמשים לרוב רפואית לטיפול באי ספיקת לב מולדת ופרפור פרוזדורים, אך מבחינה היסטורית הם שימשו גם כרעילים, אמטיקה ותרופות משתנות. כאשר בעלי חוליות כמו ציפורים צורכים קרדנולידים הם לרוב מחדשים את הארוחה (ולומדים לקח קשה!).

שרף גומי: אם אי פעם שברתם עלה של אצות חלב, אתם יודעים כי אצות חלב מיד זורמות לטקס לבן דביק. למעשה, זו הסיבה אסקלפיאס צמחים מכונים זרעי חלב - נראה שהם מבכים חלב מהעלים והגבעולים שלהם. לטקס זה נמצא בלחץ ועמוס בקרדנולידים, כך שכל שבירה במערכת הנימים של הצמח גורמת ליציאת רעלים. לטקס הוא גם דביק למדי. זחלים מוקדמים של אינסטאר רגישים במיוחד למוהל האווזי שכולם מלבד מדביקים את המנדביים שלהם.

עלים שעירים: גננים יודעים שהצמחים הטובים ביותר להרתעת צבאים הם אלה עם עלים מטושטשים. אותו עיקרון נכון גם לגבי כל עשבייה, באמת, כי מי רוצה סלט שעיר? עלי אצות חלב מכוסים בשערות קטנטנות (נקראות טריכומים) שזחלים לא אוהבים ללעוס. יש מיני זרעי חלב (כמו Asclepias tuberosa) הם שעירים יותר מאחרים, ומחקרים הראו כי זחלי המונרך ימנעו ממשקולות החלב המהוללות יותר אם תינתן להם ברירה.

אז, עם כל ההגנות הללו על אבני החלב המתוחכמות, כיצד מצליח מלוכה להאכיל אך ורק בעלים של אצות חלב שעירות, דביקות ורעילות? זחלי המונרך למדו כיצד לפרוק את אשת החלב. אם גידלת מלכים, בטח הבחנת בכמה מהתנהגויות אסטרטגיות אלה מצד הזחלים.

ראשית, זחלי המלך מעניקים לעללי זרעי החלב חתך באזז. זחלים אינסטארים מוקדמים, במיוחד, מיומנים למדי לגלח את החלקים השעירים מעל העלים לפני שהם נוגעים. וזכרו, כמה מינים של זרעי חלב הם שעירים יותר מאחרים. זחלים המוצעים מגוון של זרעי חלב יבחרו להאכיל על צמחים הדורשים פחות טיפוח.

בשלב הבא, הזחל צריך להתמודד עם אתגר הלטקס. זחל אינסטאר ראשון כל כך זעיר שחומר דביק זה יכול בקלות להניע אותו אם הוא לא נזהר. אולי שמתם לב שהזחלים הקטנים ביותר יעסו תחילה מעגל לעלה ואז יאכלו את מרכז הטבעת (ראה תמונה משולבת). התנהגות זו מכונה "תעלה". בכך, זחל מנקז ביעילות את הלטקס מאותו אזור קטן של העלה, והופך את עצמו לארוחה בטוחה. עם זאת, השיטה אינה עמידה בפני שטויות, ומספר לא מבוטל של מלכי אינסטאר מוקדמים הופכים לטקסים לטקסים ומתים (על פי כמה מחקרים, עד 30%). זחלים ישנים יותר עשויים ללעוס חריץ בגבעול העלים, לגרום לירידה של העלה ולאפשר לרוב לטקס להתנקז החוצה. ברגע שהזרע החלבי מפסיק לזרום, הזחל אוכל את העלה (כמו בתמונה למעלה).

לבסוף, יש את הבעיה של קרדנולידים רעילים של אצות חלב. בניגוד לסיפור המסופר לעתים קרובות על מלכים ואצות חלב, העדויות מראות כי זחלי המלך יכולים לסבול מההשפעות של צריכת גליקוזידים לבביים. מינים שונים של זרעי חלב, או אפילו צמחים בודדים שונים בתוך מין, יכולים להשתנות באופן משמעותי ברמות הקרדנוליד שלהם. לזחלים הניזונים משקאות חלב עם רמות גבוהות של קרדנולידים יש שיעורי הישרדות נמוכים יותר. מחקרים הראו כי פרפרים נשיים בדרך כלל * מעדיפים להעביר את הביציות שלהם על צמחי אצות חלב עם רמות נמוכות (ביניים) של קרדנוליד. אם בליעה של גליקוזידים לבביים הייתה מועילה לחלוטין לצאצאיהם, הייתם מצפים כי נקבות יחפשו צמחים מארחים עם הרעילות הגבוהה ביותר.

בעיקרו של דבר, אצות חלב ומלכים ניהלו מלחמה משותפת-אבולוציונית ארוכה. צמחי זרעי חלב ממשיכים לזרוק אסטרטגיות הגנה חדשות לעבר המלכים שמתעסקים עליהם, רק כדי שהפרפרים יעלו עליהם. אז מה הבא? איך זרעי החלב יגן על עצמן מפני הזחלים שפשוט לא יפסיקו לאכול אותם?

נראה כי אשת החלב כבר עשתה את הצעד הבא שלה, ובחרה באסטרטגיית "אם אתה לא יכול לנצח אותם, הצטרף אליהם". במקום להרתיע אוכלי עשב כמו זחלי המלך, זרעי החלב האיצו את יכולתם לצמוח מחדש עלים. אולי שמת לב לגינה שלך. מונארכים בראשית או אמצע העונה עשויים להפשיט עלים מצמח של חלב-חלב, אך עלים חדשים קטנים יותר נובטים במקומותיהם.

* מחקרים חדשים מראים כי פרפרים נשיים עשויים לפעמים, למטרות רפואיותבחר צמחים מארחים עם רמות גבוהות יותר של גליקוזיד לב. עם זאת נראה כי מדובר בחריג לכלל. נקבות בריאות מעדיפות לא לחשוף את צאצאיהן לרמות גבוהות של קרדנולידים.

• אינטראקציות עם חלב חלב, MonarchLab, אוניברסיטת מינסוטה. גישה 8 בינואר 2013.
• תיאוריית המגוון הביולוגי אישרה את קורנל כרוניקל, אוניברסיטת קורנל. גישה 8 בינואר 2013.
• ביולוגיה של מונארך, MonarchNet, אוניברסיטת ג'ורג'יה. גישה 8 בינואר 2013.
• צרכי בית גידול פרפר מונרךשירות יער בארה"ב. גישה 8 בינואר 2013.
• תשובות ממומחה פרפר המונרך: אביב 2003שאלות ותשובות עם ד"ר קרן אוברהאוזר, מסע צפון. גישה 8 בינואר 2013.
• גליקוזידים לבבייםאוניברסיטת חבר העמים של וירג'יניה. גישה 7 בינואר 2013.
• מרוץ חימוש בין צמחים לחרקים מסלים דרך האבולוציהמאת אליזבת ל. באומן, המכללה למדעי החקלאות ומדעי החיים באוניברסיטת קורנל, סתיו 2008.