Rupsen luisteren 'voicemail' af door grond te eten
Bladetende rupsen blijken hun darmflora sterk te verrijken door het eten van grond. Je ziet zo zelfs effecten van planten die eerder in die grond groeiden als ‘erfenis’ terug in de bacteriën en schimmels in rupsen. Dat schrijven onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) en de Universiteit Leiden in Nature Communications.
Spelen rupsen doktertje? Wellicht! In ieder geval vertonen ze gelijkenissen met mensenkinderen. 'Kinderen steken soms wat grond in hun mond – en de gedachte is dat dit goed is voor hun weerstand. Rupsen blijken dat nu ook te doen.' Dat zegt Martijn Bezemer, Hoogleraar Ecologie van plant-microbe-insect interacties aan de Universiteit Leiden en onderzoeker aan het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW).
Plantentelefoons en voicemails
Bij eerder onderzoek van het NIOO bleken planten als een soort telefoons informatie door te geven tussen insecten bovengronds en ondergronds. Daar kwam nog bij dat de bodem ook zulke berichten als een soort voicemail op kan slaan, die later ‘af te luisteren’ is. In nieuw onderzoek heeft een team van vier ecologen nu ontdekt, dat bovengrondse insecten zoals rupsen deze voicemail zelf op kunnen halen uit de grond – zonder tussenkomst van een plant. En dat is verrassend.
Bij het nieuwe experiment keken Bezemer en NIOO-collega's Emilia Hannula, Feng Zhu, Robin Heinen naar de microbiologische samenleving ofwel het microbioom: een laagje micro-organismen dat op bijna elk oppervlak leeft. Van zandkorrels en wortels tot bladeren, tanden en darmen. Microbiel ecoloog Hannula legt uit: 'De samenstelling in de onderzochte rupsendarmen lijkt verbazingwekkend veel op die van de aanwezige grond, met wel 75 % overlap.' Een verrassing dus; de verwachting was namelijk dat de bacterie- en schimmelsoorten op de plant en in het plantenetende insect het meest verwant waren.
Eerste bewijs
En het gaat nog verder: de gebruikte grond kwam uit een veldproef op de Veluwe met wisselende soorten kruiden en grassen. Die verschillen in groeivorm en -snelheid tussen de planten zorgen voor verschillen in de bodembacteriën en –schimmels, die je zelfs nog terug kunt zien in de insecten in het kasexperiment. De onderzoekers stellen: 'Dat is het eerste bewijs, dat zulke ‘erfenissen’ in de bodem het microbioom van insecten zo kan beïnvloeden.'
'De rupsen zoeken als ze kunnen gericht de grond op om daar wat van te eten,' zag Heinen. Kregen de rupsen alleen afgeknipte bladeren van dezelfde soort (paardenbloemen)planten als maaltijd, dan was hun darmflora veel simpeler en driemaal minder divers. Die leek in samenstelling namelijk veel meer op de micro-organismen op de bladeren. Ze konden in deze situatie namelijk niet naar de bodem toe lopen.
Zelfmedicatie
'Dit kan een hoop verklaren.' Niet alleen tot nu toe onbegrepen effecten in de wetenschap. Maar ook zijn er ongetwijfeld gevolgen voor het kweken van planten in de volle grond of kas. 'Dit lijkt me heel belangrijk om te weten voor boeren, kwekers en groenbeheerders,' zegt Bezemer. 'De bodemgeschiedenis zie je niet alleen terug in planten maar ook in het insectenleven. Het beheersen van plagen bijvoorbeeld is dus afhankelijk van de bodem waarin je werkt.' Het zeer biodiverse leven in de bodem kan in goede conditie veel bijdragen aan plaagbestrijding en voedsel voor gezonde gewassen en soortenrijke natuur.
Maar spelen de rupsen nu echt doktertje? 'Dat rupsen op zoek gaan naar heilzame stofjes of nuttige micro-organismen uit de bodem is zeker mogelijk,' bevestigen de onderzoekers. 'Een soort zelfmedicatie.' Zo zagen ze in de rupsen bijvoorbeeld extra veel bodembacteriën terug die bekend staan om hun goede samenwerking met insecten- en zelfs mensendarmen. Sommige daarvan produceren antibiotica: handig tegen ziekteverwekkers, die er ook zijn natuurlijk. 'Dit is een van de redenen waarom we hier nu verder onderzoek aan doen.'
Bron bericht en foto's: NIOO-KNAW
Het onderzoek is mede-gefinancierd door NWO via een Vici-beurs.