Szerszeń pije, ale się nie upija
Muszki owocowe, ryjówki i wiele innych zwierząt spożywa alkohol znajdujący się w fermentujących owocach – fermentacja zachodzi wtedy, gdy drożdże lub pewne bakterie rozkładają cukry w dojrzałych owocach, wytwarzając przy tym niewielkie ilości etanolu. Zdecydowana większość gatunków wykazuje jednak oznaki upośledzenia lub zatrucia po spożyciu tej substancji w stężeniach przekraczających 4%. Mimo to Sofia Bouchebti, zoolożka pracująca obecnie na Uniwersytecie Ben-Guriona w Negev w Izraelu, swego czasu nabrała podejrzeń, że niektóre szerszenie i osy mogą lepiej tolerować alkohol, a nawet wykorzystywać go jako główne źródło pożywienia. Wiadomo przecież, że w jelitach tych owadów znajdują się drożdże, które przekształcają fruktozę w alkohol. Kiedy szerszenie lub osy zapylają i żerują, część tych drożdży jest przenoszona na rośliny i ich owoce, odgrywając kluczową rolę w procesie fermentacji.
Bouchebti zwróciła uwagę na szerszenia wschodniego (Vespa orientalis) – społeczny gatunek owada z rodziny os. W artykule opublikowanym w „Proceedings of the National Academy of Sciences USA” ona i jej współpracownicy z Uniwersytetu w Tel Awiwie opisują, jak karmili zarówno szerszenie, jak i pszczoły miodne roztworami cukru zawierającymi od 0 do 80% etanolu, dodając do mieszanki izotop węgla, którego przemieszczanie się monitorowali. Odkryli, że w wydychanym przez szerszenie powietrzu znajdowało się do 300% więcej znakowanego węgla aniżeli w oddechu pszczół miodnych, co sugerowało, że organizmy szerszeni rozkładały alkohol znacznie szybciej niż pszczół.
„Etanol zawiera mnóstwo energii i jest doskonałym paliwem metabolicznym” – zauważa zoolog Eran Levin, współautor badań. W przypadku ludzi i większości zwierząt problemem są oczywiście niepożądane skutki zdrowotne i behawioralne takiej konsumpcji wynikające z negatywnego wpływu alkoholu na mózg i narządy wewnętrzne. Jednak u szerszeni jest inaczej. Gdy dostarczono im materiały do budowy gniazda, karmione etanolem owady wykonały wszystkie prace konstrukcyjne równie efektywnie, jak osobniki karmione czystym cukrem. Gdy w pobliżu pojawiał się intruz, nie dostrzeżono, by zwlekały w wysłaniu do niego sygnału „wycofaj się”. Co więcej, szerszenie karmione 80-procentowym roztworem etanolu przeżywały tyle samo, ile zawsze, czyli kilka tygodni, natomiast karmione w ten sam sposób pszczoły miodne ginęły w ciągu 24 godzin. Zarazem gdy szerszeniom dano do wyboru alkohol lub cukier bez alkoholu, nie zdradzały żadnych preferencji. „Skoro etanol jest taki pożywny i im nie szkodzi, czy nie powinny go wybrać? Może szerszenie nie rozpoznają jego smaku” – zastanawia się Bouchebti.
Aby odkryć tajemnicę szerszeni, zoolożka Dorothée Huchon postanowiła poszukać w ich genach wskazówek na temat tego niezwykłego metabolizmu. Odkryła, że szerszenie mają liczne kopie genu odpowiedzialnego za enzym rozkładający alkohol – ta adaptacja może mieć związek z obecnością drożdży w jelitach szerszeni.
James Fry, biolog z University of Rochester, traktuje metabolizowanie etanolu przez szerszenie jak „interesującą opowieść ewolucyjną”. Przestrzega jednak, że różnorodność metod badawczych nie pozwala na bezpośrednie porównywanie odporności różnych gatunków na etanol.
Robert Dudley, który na University of California w Berkeley prowadzi badania nad owadami latającymi, podkreśla, że w naturze szerszenie nigdy nie spotkałyby się z tak wysokimi stężeniami etanolu. Bouchebti odpowiada na ten argument, mówiąc, że głównym celem jej zespołu było „ustalenie maksymalnego limitu odporności szerszeni na alkohol, którego wciąż nie znaleźliśmy”.
Następny krok planowany przez naukowców to zbadanie ekspresji genów podczas spożywania etanolu oraz poszukiwanie analogicznych zachowań u innych zwierząt, które przyciąga alkohol (na przykład niektórych chrząszczy i nietoperzy). Dudley zgadza się, że „konieczne jest rozszerzenie tych badań na inne owady społeczne z rzędu błonkoskrzydłych”.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.