Allerlei dieren kunnen doodgaan als ze pyrrolizidine alkaloïden binnenkrijgen, een krachtig gif dat door verschillende planten wordt aangemaakt, waaronder het bekende Jacobskruid. Maar één klein diertje deert het niets. De roze mot gebruikt het gif zelfs om een partner te verleiden.
De motten, ook wel roze vlinders of in het Engels bella moths genoemd, eten specifiek de met alkaloïden doordrenkte bladeren en zaden van crotalaria, een soort tropische peulvruchten. Ze worden er niet ziek van, maar gebruiken het gif om hun eitjes te beschermen en roofdieren af te schrikken. De vrouwtjes maken er ook feromonen mee aan om mannetjes aan te trekken.
Een kijkje in het genoom
Maar hoe het ze precies lukte om überhaupt een gif te eten waar vee aan doodgaat was tot nu toe een raadsel. Daarom analyseerden onderzoekers het genoom van de motten en ze ontdekten enkele specifieke genen die zorgden voor immuniteit tegen de gifstoffen.
Vervolgens bestudeerden ze ook nog het genoom van 150 museumexemplaren, sommige meer dan een eeuw oud, om te achterhalen waar de bella moths en hun nauwste verwanten oorspronkelijk vandaag komen. Tenslotte kamden ze ook nog de genetische data uit om een verklaring te vinden voor de ingewikkelde vleugelpatronen van de motten.
Oude motten
De onderzoekers uit Florida zijn geen groentjes in het vak. Al vijftien jaar bestuderen ze de roze motten. Zo hebben ze eerder al ontdekt dat de diertjes wel vijftig dagen oud kunnen worden. Dat is vier tot vijf keer ouder dan de gemiddelde mot. Veel motten leggen maar één keer eitjes waarna ze sterven door ouderdom of omdat ze worden opgegeten maar bella moths hebben geen last van het laatste, omdat ze zich kunnen verdedigen met het gif. Daardoor worden genen die de levensverwachting verhogen doorgegeven aan de volgende generatie.
“Het is logisch dat iets dat zich chemisch kan verdedigen, langer leeft, omdat zelfs als het gepakt wordt, het roofdier meestal weer los moet laten, waardoor de mot kan blijven rondvliegen”, verklaart onderzoeker Andrei Sourakov van het Florida Museum of Natural History.
Bijzonder kleurrijke vleugels
De roze motten komen vooral voor in het oosten van Noord-Amerika, in Centraal-Amerika en in het Caribisch gebied. Wat ook bijzonder is: in tegenstelling tot de meeste andere motten zijn het geen nachtdieren. Ook weer omdat ze niet bang hoeven te zijn voor roofdieren. Sterker nog, ze vallen graag op: hun vleugels hebben een helder roze, parelmoer, onyx en zwavelgeel patroon dat vogels en insecten van veraf kunnen zien. Maar elk roofdier dat ze vangt, herstelt zijn fout snel. “Bananenspinnen halen ze uit hun web”, vertelt Sourakov, die ook weet dat wolfspinnen en vogels er alles aan doen om de motten te vermijden. “Als ze gevangen worden, produceren ze namelijk een schuimende vloeistof die smerig smaakt en bijna helemaal uit alkaloïden bestaat.”
Als ze klaar zijn om te paren laten de vrouwtjes een pluim van alkaloïden-aerosolen vrij, afkomstig uit de planten die ze als rups aten. De mannetjes voelen zich aangetrokken tot deze geur, die ze volgen tot ze het vrouwtje hebben gevonden. Dan voeren ze een ritueel uit waarbij ze zachtjes het hoofd van het vrouwtje aanraken met twee donzige en intrekbare lichaamsdelen die wat weg hebben van paardenbloemen en doordrenkt zijn met pyrrolizidine alkaloïden.
Afscheidscadeautje
Als het vrouwtje vindt dat het mannetje genoeg alkaloïden heeft opgeslagen dan zal ze overgaan tot paren. Zijn ze daarmee klaar dan laat het mannetje een afscheidscadeautje achter, bestaande uit sperma en jawel, nog meer gifstoffen. Het vrouwtje zal dit samen met haar eigen alkaloïdenvoorraad gebruiken om de eitjes te injecteren met gif. Het is vrij uniek dat een mannetje op deze manier bijdraagt aan de bescherming van de eitjes.
Maar hoe kan het nu dat deze motten niet ziek worden van die enorm giftige pyrrolizidine alkaloïden? Het blijkt dat ze een speciaal enzym hebben dat het gifmolecuul oxideert waardoor het onschadelijk wordt. Als een roofdier echter een mot opeet, wordt het proces omgekeerd en krijgt de alkaloïde weer zijn vernietigende kracht terug.
Verdediging voor planten
De pyrrolizidine alkaloïden zijn waarschijnlijk in de eerste plaats ontwikkeld als een verdedigingsmechanisme voor planten. Daarna werd het een handigheidje voor de motten. Sourakov wilde echter weten hoe de bella moths hun antigif-enzym hebben verkregen en hoe ze het in een miljoenen jaren durende wedloop tussen plant en mot hebben weten te behouden.
Dat komt waarschijnlijk doordat de roze motten niet een, maar twee kopieën hebben van het gen dat zorgt voor de aanmaak van het bijzondere enzym. Ze hebben het tweede gen mogelijk gekregen door een proces dat genduplicatie heet, terwijl andere soorten, zoals veel planten, nieuwe eigenschappen hebben ontwikkeld.
Ingenieus mechanisme
De onderzoekers vonden ook nog twee kopieën van een gen dat deels betrokken is bij de antioxidantproductie. Sourakov vermoedt dat deze genen gerelateerd zijn aan zowel het vermogen van de motten om alkaloïden onschadelijk te maken als aan hun hoge levensverwachting. “Sommige soorten stress van biologische systemen resulteren in een hogere levensverwachting. Het kan zijn dat de interactie van de motten met de alkaloïden niet alleen de reden is waarom het logisch is dat ze lang leven, maar ook een van de mechanismen daarachter is”, klinkt het tot besluit. Al met al, is dit prachtige, kleurrijke beestje dus even ingenieus als gevaarlijk.
