koninginnenpage rups - primair

Waardplanten van vlinders door een scheikundige bril

De Vlinderstichting, Wageningen University & Research
3-JUN-2021 - Er valt nog steeds veel te ontdekken over de ecologische en evolutionaire processen tussen plantenetende insecten en hun waardplanten. De Europese dagvlinders vormen hiervoor een ideaal studieonderwerp. Met een recente studie benadrukken onderzoekers de rol van vraatwerende stoffen in de interactie tussen waardplant en rups.
Deel deze pagina

Rups bont zandoogje. De rupsen van zandoogjes voeden zich met grasachtige planten, die zichzelf voornamelijk verdedigen door middel van antivraatstoffen in combinatie met silicaten. Deze silicaten vormen een belangrijke structurele barrière voor vraat door andere, niet op grassen gespecialiseerde, vlindersoortenPlantenetende (herbivore) insecten zijn in de meeste gevallen sterk gebonden aan de planten waar ze van eten en vaak kunnen ze maar op een beperkte selectie waardplanten overleven. Zo ook de rupsen van veel dag- en nachtvlinders, een van de grootste groepen diersoorten op aarde. Bij deze soorten fungeren er meestal een of enkele plantenfamilies of geslachten als waardplant. Maar hoe dergelijke ecologische relaties tussen vlinders en waardplanten zijn ontstaan, daar valt nog veel over te leren. Halverwege de vorige eeuw ontdekten biologen Ehrlich & Raven dat de chemische verdediging van planten tegen vraat van rupsen een belangrijke rol speelt in het ecologische samenspel tussen vlinders en hun waardplanten. De chemische verdedigingsstoffen, de secundaire metabolieten, zijn een belangrijke vorm van bescherming tegen herbivoren. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de bitterheid van spruitjes, die is ontstaan als antivraatstof tegen onder andere de rupsen van koolwitjes. Alle planten maken dergelijke verdedigingsstoffen aan, en deze stoffen vormen een van de grootste bronnen van natuurlijke verbindingen op aarde.

Onderzoekers van de leerstoelgroepen Biosystematiek en Plantenecologie & Natuurbeheer van Wageningen University zochten samen met De Vlinderstichting uit of gedeelde chemische eigenschappen de basis vormen voor patronen van waardplantgebruik onder de dagvlinders van Noodwest-Europa. Tijdens het vergelijken van plantenfamilies met een uiteenlopende samenstelling van verdedigingsstoffen vonden de onderzoekers dat verschillende samenstellingen van verdedigingsstoffen samengaan met verschillende samenstellingen van rupsen. Daarnaast bleken chemische profielen van waardplanten, en dus verdedigingsstrategieën, regelmatig niet aan te sluiten op genetische verwantschappen tussen plantenfamilies.

Veel verschillende houtige planten fungeren als waardplant voor het boomblauwtje. Een gedeelde eigenschap van de antivraatstoffen van deze planten zijn grote polymeren, de tannines, ook wel bekend als looizuren Over de gehele linie genomen, bleek de overeenkomst van dagvlinders tussen twee willekeurige waardplantfamilies meer af te hangen van gedeelde chemische samenstelling dan van gedeelde genetische verwantschappen tussen de planten. Dit patroon wijst erop dat de rijkdom van dagvlinders, en wellicht andere herbivore insecten, in een bepaalde habitat meer afhankelijk is van de verscheidenheid aan chemische profielen van planten dan van de diversiteit aan plantenfamilies en -soorten. Dit biedt een chemische verklaring voor de soms uiteenlopende plantenfamilies die door vlindersoorten als waardplant worden benut. Deze studie draagt daarmee een steentje bij aan het ontrafelen van de complexe relaties tussen insecten en planten en het begrijpen van het ontstaan van de grote soortenrijkdom in beide groepen.

Meer informatie

Tekst: Corné van de Linden, WUR en Michiel Wallis de Vries, De Vlinderstichting
Foto’s: Kars Veling (leadfoto: rups koninginnenpage)