Južna plodovrtka: gosenica v plodu in prilagodljiva prehrana

Spremenljiva sovka s svetlimi zadnjimi krili

Razpon kril je približno trideset do štirideset milimetrov. Pri samicah so prednja krila navadno rumenkasta do oranžna, pri samcih bolj zelenkasto siva. V zunanji tretjini poteka nekoliko temnejši prečni pas. Ledvičasta pega in prečne črte niso ostro izrisane, zato odraslega ne prepoznamo po eni sami močni oznaki, kakršno imajo nekatere druge sovke.

Zadnja krila so bledo rumena, ob zunanjem robu imajo ozek rjav pas in v sredini temnejšo okroglo pego. Razlika med sprednjim in zadnjim parom je zato pomemben del opisa. Ko so krila zložena, vseh teh znakov ne vidimo hkrati. Spolni razliki v odtenku prav tako ne pomenita, da sta vsak rumenkast in vsak zelenkast metulj te vrste.

Zelo podobna sorodnica je Helicoverpa zea. Pearce in sodelavci jo primerjajo z južno plodovrtko kot samostojno, tesno sorodno vrsto. Raziskava dednega zapisa je podprla njuno ločenost, čeprav sta si na videz podobni. Pri starejših angleških imenih, povezanih s koruzo in bombažem, se zato lahko srečamo z zavajajočo podobnostjo poimenovanj. Za natančno identiteto je odločilno znanstveno ime.

Viri: Sodelavci Wikipedije: Helicoverpa armigera, revizija 1353586585 · Pearce, S. L., in sodelavci (2017): Genomic innovations, transcriptional plasticity and gene loss underlying the evolution and divergence of two highly polyphagous and invasive Helicoverpa pest species

Progasta gosenica lahko pade z rastline

Gosenica v zadnji razvojni stopnji doseže približno štiri centimetre. Barva se močno spreminja, po hrbtni strani pa potekajo temne vzdolžne proge. Pod dihalnicami na boku je svetlejša rumenkasta črta, trebušna stran je bleda. Glava je rumenkasta s pegami. Zeleno telo zato ni edina mogoča podoba te vrste in samo barva ni zanesljiva določitev.

Gosenice se lahko vedejo napadalno, občasno zaužijejo tudi živalsko hrano in celo druga drugo. Ob vznemirjenju lahko padejo z rastline ter se na tleh zvijejo. Takšen odziv pojasni, zakaj žival po premiku lista nenadoma izgine iz pogleda. Kanibalizem je del opisanega vedenjskega razpona, ne trditev, da vsaka gosenica večino časa lovi druge gosenice.

Viri: Sodelavci Wikipedije: Helicoverpa armigera, revizija 1353586585

Od rebrastega jajčeca do bube

Samica razporedi več sto jajčec po različnih delih rastline. Jajčeca so kroglasta, velika približno štiri do šest desetink milimetra, z rebrasto površino. Sprva so belkasta, pozneje zelenkasta. Iz njih se izleže gosenica, ki med rastjo večkrat zamenja zunanji ovoj. Posamezno obdobje med dvema levitvama imenujemo razvojna stopnja oziroma stadij.

Temperatura močno spreminja hitrost razvoja. Slovenski pregled navaja približno tri dni do izleganja pri petindvajsetih stopinjah Celzija in devet dni pri sedemnajstih. Pri petindvajsetih stopinjah razvoj gosenice traja devetnajst do šestindvajset dni. Buba se pogosto razvija v tleh; ob neugodnih razmerah lahko nastopi diapavza, obdobje razvojnega mirovanja.

Svileni zapredek obdaja bubo, iz katere se razvije odrasli metulj. V vrstnem opisu so navedena tudi druga mesta zabubljenja, denimo bombaževi plodovi in koruzni storži. Življenjski krog tako povezuje nadzemno prehranjevanje gosenice z bolj skrito stopnjo bube. Število opaženih odraslih metuljev samo zase ne pokaže, koliko jajčec, gosenic ali bub je hkrati navzočih na posamezni rastlini.

Viri: Sodelavci Wikipedije: Helicoverpa armigera, revizija 1353586585 · Modic, Š. (2022): Južna plodovrtka

Ne uporablja samo plodov ene rastline

Med pomembnimi gostitelji so paradižnik, bombaževec, čičerika, različne stročnice, riž in sirek. Gosenice se pojavljajo tudi na koruzi, soji, krompirju, tobaku, lucerni ter nekaterih okrasnih rastlinah. Takšno uporabo več različnih rastlinskih skupin označujemo kot polifagijo. Ime plodovrtka zato dobro opiše pomemben način poškodovanja, ne pomeni pa izključne vezanosti na eno sadno vrsto.

Hrana so lahko brsti, cvetovi, zrnje, plodovi in stroki, občasno tudi listi ter stebla. Na koruzi ali sirku napada zrnje, pri paradižniku in fižolu se zavrta v mlade plodove. Na čičeriki objeda zelenje in razvijajoča se semena. Posledice zato niso povsod enake: poškodovan list, izjedeno seme in načet plod predstavljajo različne izgube za rastlino.

Pri paradižniku se gosenica pogosto zavrta v plod ob peclju in se hrani v notranjosti. Mesta poškodb lahko naknadno okužijo mikroorganizmi, zato začnejo plodovi gniti. Za pregled je pomembna tudi okolica vhodne odprtine, ne le zunanji videz sicer še čvrstega plodu. Slovenski pregled med napadenimi plodovkami navaja tudi papriko in jajčevec.

Viri: Sodelavci Wikipedije: Helicoverpa armigera, revizija 1353586585 · Modic, Š. (2022): Južna plodovrtka

Poškodbe grozdja v Posavju

Bajec in sodelavci so v zborniku leta 2019 opisali škodljiv pojav na Bizeljskem od leta 2014 in poznejša opažanja drugod v Posavju. Avgusta so gosenice objedale povrhnjico grozdnih jagod. Čez dan so se umikale v notranjost grozdov, zato jih je bilo težko opaziti. Ob dežju so poškodovane zoreče jagode hitro gnile. Odrasle so spremljali z avtomatskimi daljinskimi pastmi Trapview.

Viri: Bajec, D., in sodelavci (2019): Pojavi južne plodovrtke na vinski trti v vinorodni deželi Posavje

Kaj gosenici omogoča tako različno hrano

Rastline niso zgolj različno oblikovani listi. Razlikujejo se po hranilih in obrambnih snoveh, ki jih mora rastlinojed predelati. Pearce in sodelavci so leta 2017 preučili dedni zapis južne plodovrtke in vrste Helicoverpa zea ter delovanje genov med hranjenjem. Zanimalo jih je, ali širok izbor gostiteljev spremljajo dodatni geni, prilagodljivo uravnavanje njihove dejavnosti ali oboje.

Primerjava je pokazala razširjene skupine genov, povezane z okušanjem, prebavo in razstrupljanjem. Geni so odseki dednega zapisa z navodili za nastajanje funkcionalnih molekul. Podvojitev gena omogoča, da se njegove kopije skozi evolucijo nekoliko razlikujejo in prevzamejo različne naloge. Raziskovalci so takšne skupine primerjali tudi z metulji, ki uporabljajo ožji izbor gostiteljev, med njimi sviloprejko in kapusovim moljem.

Pri južni plodovrtki so opisali dvesto trinajst genov za okušalne receptorje, pri sorodni Helicoverpa zea pa sto šestinšestdeset. Receptor je molekularno tipalo, s katerim celica zazna določeno snov. Večje število različnih receptorjev je povezano s širšim naborom kemičnih informacij o hrani. To ni preprost seznam rastlin, ki jih posamezna gosenica nujno sprejme, temveč del njenega zaznavnega sistema.

Pomembni so tudi prebavni encimi. Proteaze razgrajujejo beljakovine, lipaze pa maščobe. V obeh vrstah Helicoverpa so bile nekatere skupine takšnih genov številnejše kakor pri sviloprejki. Med preučevanimi skupinami za razstrupljanje so bili encimi iz družin P450, esteraz in glutation S-transferaz. Ti sistemi pomagajo razumeti predelavo rastlinskih snovi; njihova navzočnost sama ne pove, katero sredstvo je danes dovoljeno ali učinkovito na slovenskem posevku.

Viri: Pearce, S. L., in sodelavci (2017): Genomic innovations, transcriptional plasticity and gene loss underlying the evolution and divergence of two highly polyphagous and invasive Helicoverpa pest species

Enaka razvojna stopnja, različna rast

Raziskovalci so laboratorijske gosenice vzredili na sedmih rastlinskih vrstah in na običajni laboratorijski hrani na osnovi soje. V izboru so bili koruza, bombaževec, navadni repnjak, fižol, tobak, paradižnik in pekoča paprika. Novorojene gosenice so na gostitelje prenesli brez predhodnega hranjenja z drugo hrano. Tako so primerjali odziv na različne gostitelje, ne posledic prejšnje prehranske izkušnje.

Vse skupine so do primerjave dosegle isti razvojni mejnik: dan po levitvi v četrto stopnjo, ko so se spet hranile. Do tja so potrebovale od sedem do petnajst dni, povprečna masa skupin pa je segala od trinajst do sto petdeset miligramov. Čas in masa sta bila torej ločeni merili uspešnosti. Hitrejši razvoj ni samodejno pomenil tudi največje gosenice.

Laboratorijska hrana je omogočala hitro rast in največjo maso, repnjak pa počasno rast ob majhni masi. Koruza in fižol sta bila vmes. Na bombaževcu in papriki so bile gosenice razmeroma majhne, a so se hitro razvijale; na paradižniku in tobaku so bile večje, razvoj pa počasnejši. To so rezultati določenega poskusa z laboratorijsko kolonijo in izbranimi rastlinami, ne napoved poškodb vsakega slovenskega vrta.

Viri: Pearce, S. L., in sodelavci (2017): Genomic innovations, transcriptional plasticity and gene loss underlying the evolution and divergence of two highly polyphagous and invasive Helicoverpa pest species

Gostitelj spremeni delovanje številnih genov

Pri istem razvojnem mejniku so raziskovalci merili še izražanje genov: koliko se posamezno navodilo prepisuje v molekule RNA. Za primerjavo je bilo dovolj podatkov pri enajst tisoč dvesto trinajstih genih. Pri tisoč osemsto dvainosemdesetih se je dejavnost na vsaj enem rastlinskem gostitelju razlikovala od dejavnosti ob laboratorijski hrani. To prilagodljivost dejavnosti imenujemo transkriptomska plastičnost.

Velik del sprememb je bil značilen za posamezno rastlino. Tudi bližnje genske kopije niso nujno odgovorile enako: ena je bila dejavnejša, druga manj dejavna. Med odzivnimi skupinami so bili geni za prebavo in razstrupljanje, povezani s črevesjem, maščobnim telesom ter drugimi tkivi. Širok izbor hrane tako spremlja tako raznovrsten dedni nabor kot spreminjanje njegove uporabe. Prav povezava med zgradbo organizma, zaznavanjem in odzivom na gostitelja razloži več kot preprost seznam napadenih poljščin.

Viri: Pearce, S. L., in sodelavci (2017): Genomic innovations, transcriptional plasticity and gene loss underlying the evolution and divergence of two highly polyphagous and invasive Helicoverpa pest species

Selivka širšega evropskega prostora

Podvrsta Helicoverpa armigera armigera je razširjena v srednji in južni Evropi, zmerni Aziji ter Afriki. Selitve jo pripeljejo tudi severneje, vse do Skandinavije. V Avstraliji in delu Oceanije živi podvrsta conferta. Obsežen svetovni prostor zato ne pomeni povsod enakega sezonskega poteka. Slovenski pregled vrsto opisuje kot izrazito nočno selivko, ki se pri nas pojavlja občasno, poškodbe na prostem pa loči od pogostejših težav v rastlinjakih.

Pri poškodovanem bombaževcu se lahko napadeni cvet odpre prezgodaj in ostane brez plodu. Poškodovani plodovi lahko odpadejo ali razvijejo vlakna slabše kakovosti; poškodbe rastnih vršičkov zavirajo razvoj rastline. Glive in bakterije lahko izkoristijo poškodovano tkivo. Posledica prehranjevanja zato ni le manjkajoč zaužiti del: v nekaterih primerih se nadaljuje z okužbo, gnitjem ali nedozorelim plodom. Naštete posledice so vezane na rastlino in napadeni organ, zato niso vse hkrati značilne za vsako opaženo gosenico.

Viri: Sodelavci Wikipedije: Helicoverpa armigera, revizija 1353586585 · Modic, Š. (2022): Južna plodovrtka

Primerjava sorodnic in pomen laboratorijske hrane

Raziskava iz leta 2017 je sestavila približno tristo sedemintrideset milijonov baznih parov dednega zapisa južne plodovrtke. Bazni pari so osnovne zapisovalne enote DNK. Obe preučevani sorodnici sta ohranili veliko podobnosti v razporeditvi genov, vendar ne povsem enakega nabora. Pri Helicoverpa zea je manjkalo več genov iz nekaterih skupin za zaznavanje in razstrupljanje. Avtorji to povezujejo z razlikami v njunem izboru gostiteljev.

Običajna kolonijska hrana na osnovi soje je bila v prehranskem poskusu primerjalno izhodišče. Zato manjša dejavnost določenih prebavnih genov na rastlini ni pomenila, da je gosenica nehala prebavljati. Šlo je za razliko glede na izbrano izhodišče. Največ odzivnih genov je spremenilo dejavnost samo na enem od preizkušenih gostiteljev. Tudi rastlini, na katerih se je gosenica razvijala različno hitro, sta lahko sprožili nekatere podobne in številne različne odzive. Takšen vzorec kaže, zakaj splošna oznaka širokojedost skriva vrsto posebnih fizioloških prilagoditev.

Viri: Pearce, S. L., in sodelavci (2017): Genomic innovations, transcriptional plasticity and gene loss underlying the evolution and divergence of two highly polyphagous and invasive Helicoverpa pest species