Vattenloppor är mästare på anpassning. Forskare från Ruhr-Universität Bochum (RUB), Albert-Ludwigs-Universität Freiburg och Darmstadts tekniska universitet har upptäckt att de kan försvara sig inte bara mot djur utan också mot köttätande växter. De visade att vattenloppor simmar långsammare och utvecklar sidoryggar i närvaro av vattenväxten Utricularia (blåsört).

Det verkar som att båda mekanismerna gör det svårare för den köttätande växten att suga in dem i sin fälla. Teamet som leds av Dr. Sebastian Kruppert, Dr. Martin Horstmann och professor Ralph Tollrian från RUB, i samarbete med professor Thomas Speck från Freiburgs botaniska trädgård och Simon Poppinga från Darmstadts tekniska universitet beskriver sina resultat i International Journal för molekylära vetenskaper , publicerad online den 9 juni 2022.

Vattenloppa S04 från Gelsenkirchen

Vattenväxtens Utricularias fällor utlöses av rörelse. De suger in bytesdjur inom några millisekunder och smälter det. En växt kan både bilda många fällor och fånga flera djur på en gång. – Det här skapar ett väldigt högt matningstryck, säger Simon Poppinga. Forskarna var intresserade av att ta reda på om vattenlopporna försvarar sig mot sådana angrepp från växter.

I det första steget letade man efter naturliga livsmiljöer där växter och vattenloppor lever sida vid sida. De hittade vad de letade efter i Gelsenkirchen. Teamet isolerade flera individer från naturen och försökte reproducera dem i labbet. Vattenloppor är partenogenetiska:de producerar genetiskt identiska avkommor, det vill säga kloner av sig själva. Den klonala linjen med beteckningen "04" var lätt att odla. På grund av dess geografiska närhet till fotbollsstadion Schalke 04 döpte forskarna den till S04.

Växtens närvaro i vattnet resulterar i längre bihang

Forskaren odlade S04 tillsammans med vattenväxten i labbet, först åtskilda av ett fint rutnät. De säkerställde alltså att djuren inte kunde komma i direkt kontakt med växten och inte riskerade att bli uppätna – men de kunde känna närvaron av rovdjuret via kemiska budbärare. Vattenloppor som levde under sådana förhållanden bildade längre bihang på ryggskölden och var mindre.

Dessutom mätte forskarna simhastigheten. Vattenloppor som levde i växtens närvaro rörde sig långsammare än de som växte upp utan växten. Om djuren hade ett val undvek de närheten till vattenväxterna. "Detta visar att de annars genetiskt identiska djuren bara aktiverar försvar när de behöver dem eftersom de växer upp sida vid sida med växterna", säger Sebastian Kruppert.

Djur med försvar äts mindre ofta

Denna förändring i beteende och anpassningarna i kroppsstruktur visade sig vara effektiva. Teamet jämförde hur ofta djur som vuxit upp utan växten åts jämfört med djur som hade exponerats för växten. Faktum är att de senare åts mer sällan. "Detta indikerar att de aktiverbara anpassningarna faktiskt är försvar mot växten", säger Sebastian Kruppert.

– Vi antar att bihangen låter vattenlopporna växa sig bredare än sugfällans ingångars diameter, säger Martin Horstmann. "Fällorna är olika stora, men de mindre fällorna kan åtminstone inte längre få i sig djuren." Eftersom vattenlopporna med försvar också är slankare kan vattenströmmen antagligen flyta förbi dem lättare. Dessutom utlöser de långsammare simrörelserna troligen fällorna mer sällan.

"Vi hade inte varit medvetna om något annat fall där djur kan försvara sig mot attacker från växter", säger Ralph Tollrian. "Det faktum att olika försvar som beteendeanpassningar och förändringar i kroppsstruktur kan observeras samtidigt visar hur anpassningsbara och fascinerande dessa små djur är."