Οι περισσότερες μύγες των φρούτων αποφεύγουν τον άγουρο καρπό και ωοτοκούν σε ώριμα φρούτα, τα οποία στηρίζουν καλύτερα την ανάπτυξη των προνυμφών τους. Ο δάκος της ελιάς αποτελεί εξαίρεση. Χρησιμοποιεί κατά προτίμηση άγουρες, πράσινες ελιές, και αυτή η ικανότητα του δίνει τη δυνατότητα να ολοκληρώνει αρκετές γενιές πριν καν ωριμάσει ο καρπός.
Η εξήγηση δεν βρίσκεται στο ίδιο το έντομο. Βρίσκεται σε ένα βακτήριο που ζει μέσα του.
Η χημική άμυνα του άγουρου καρπού
Ο άγουρος ελαιόκαρπος δεν είναι εύκολο περιβάλλον. Περιέχει υψηλά επίπεδα φαινολικών ενώσεων, με κυριότερη την ελαιοευρωπαΐνη, το βασικό φαινολικό γλυκοζίδιο της πράσινης ελιάς.
Η ελαιοευρωπαΐνη λειτουργεί ως αντιθρεπτικός παράγοντας. Παρεμποδίζει την ανάπτυξη των εντόμων που θα επιχειρούσαν να τραφούν στον καρπό, και μαζί με τη γενικότερα περιορισμένη διαθεσιμότητα θρεπτικών στην πράσινη ελιά, καθιστά τον άγουρο καρπό εχθρικό ενδιαίτημα. Επιπλέον, οι πρωτεΐνες που περιέχει βρίσκονται σε μη υδρολυμένη μορφή, δηλαδή δύσκολα αξιοποιήσιμες.
Το βακτήριο που αλλάζει τους όρους
Σε αντίθεση με τις συγγενικές του μύγες, ο δάκος συνδέεται με ένα και μόνο βακτήριο, το Candidatus Erwinia dacicola, το οποίο θεωρείται υποχρεωτικός και συνεξελιγμένος συμβιώτης του.
Το βακτήριο δεν είναι περαστικό. Διατηρείται αποκλειστικά μέσα σε τέσσερις μεγάλες τυφλές αποφύσεις του μεσεντέρου της προνύμφης και δεν μπορεί να πολλαπλασιαστεί αλλού, ούτε μέσα στον καρπό ούτε σε καλλιέργεια εργαστηρίου. Άλλα βακτήρια που βρίσκονται στον δάκο εμφανίζονται σε μικρούς αριθμούς και θεωρούνται δευτερεύοντα.
Η δράση του είναι συγκεκριμένη. Εξουδετερώνει την παρεμποδιστική επίδραση της ελαιοευρωπαΐνης, ενώ παράλληλα συμμετέχει στη διάσπαση σύνθετων αζωτούχων ενώσεων και στην παροχή αυξητικών παραγόντων, καλύπτοντας τις ελλείψεις ενός περιβάλλοντος φτωχού σε θρεπτικά.
Πώς μεταφέρεται από τη μητέρα στην προνύμφη
Η μετάδοση είναι κάθετη, δηλαδή από τη μητέρα στους απογόνους, και ο μηχανισμός είναι εντυπωσιακά απλός.
Καθώς τα αυγά εξέρχονται από τον ωαγωγό, περνούν από το τελικό τμήμα του πεπτικού σωλήνα, όπου ανοίγουν οι ορθικοί σάκοι και εναποτίθενται μάζες βακτηρίων στην επιφάνεια του κελύφους. Όταν η προνύμφη σπάει το κέλυφος για να βγει, στην περιοχή του μικροπυλίου, καταπίνει τα βακτήρια.
Κάθε νέα γενιά δηλαδή παραλαμβάνει τον συμβιώτη της τη στιγμή της εκκόλαψης, χωρίς να χρειάζεται να τον βρει στο περιβάλλον.
Το πείραμα που το απέδειξε
Η σχέση επιβεβαιώθηκε πειραματικά με έναν καθαρό τρόπο. Θηλυκά υποβλήθηκαν σε αγωγή με αντιβιοτικά, με αποτέλεσμα να προκύψουν προνύμφες χωρίς συμβιώτη.
Η βιωσιμότητα των αυγών δεν επηρεάστηκε. Οι προνύμφες εκκολάφθηκαν κανονικά και τρέφονταν ενεργά. Απέτυχαν όμως να ολοκληρώσουν την ανάπτυξή τους μέσα σε άγουρους καρπούς. Οι προνύμφες που διατηρούσαν το βακτήριο ολοκλήρωσαν κανονικά τον κύκλο τους στους ίδιους καρπούς.
Η διάκριση που προκύπτει είναι κρίσιμη. Σε ώριμο καρπό, η ανάπτυξη της προνύμφης προχωρά ανεξάρτητα από τα βακτήρια. Το βακτήριο είναι απαραίτητο μόνο για τον άγουρο καρπό, δηλαδή ακριβώς εκεί όπου η χημική άμυνα του φυτού είναι ισχυρή.
Τι κερδίζει το έντομο
Το πλεονέκτημα είναι χρονικό και είναι τεράστιο.
Ενώ οι υπόλοιπες μύγες των φρούτων περιμένουν την ωρίμανση για να ωοτοκήσουν, ο δάκος ξεκινά νωρίς, μόλις ο καρπός αποκτήσει αρκετή σάρκα. Έτσι ολοκληρώνει αρκετές γενιές πριν γίνει διαθέσιμος ο ώριμος καρπός, και φτάνει στην περίοδο της ωρίμανσης με πληθυσμό ήδη πολλαπλασιασμένο.
Από αγρονομική σκοπιά, αυτό εξηγεί γιατί η προσβολή δεν περιορίζεται στο τέλος της περιόδου και γιατί η παρακολούθηση πρέπει να ξεκινά νωρίς, από τη στιγμή που ο καρπός γίνεται δεκτικός.
Μια σχέση αιώνων
Ο συμβιώτης δεν είναι πρόσφατη ανακάλυψη. Παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Petri το 1909, αν και η ταυτοποίησή του παρέμεινε αμφιλεγόμενη για δεκαετίες.
Η γενετική ανάλυση δείχνει ότι η σχέση είναι πολύ παλαιότερη. Σε μελέτη 54 πληθυσμών δάκου σε όλη την περιοχή εξάπλωσης της ελιάς εντοπίστηκαν τρεις απλότυποι του βακτηρίου. Η ποικιλότητά του βρέθηκε χαμηλότερη από αυτή του ξενιστή του, χαρακτηριστικό που υποδηλώνει μακροχρόνια συνεξέλιξη, ενώ καταγράφηκε και γεωγραφική διαφοροποίηση ανατολής και δύσης μέσα στη Μεσόγειο.
Πρόκειται δηλαδή για τριμερή σχέση, ανάμεσα στο έντομο, το βακτήριο και τη χημεία του καρπού, όπου κανένα σκέλος δεν εξηγείται χωρίς τα άλλα δύο.
Τι σημαίνει για την αντιμετώπιση
Εδώ βρίσκεται ο λόγος που το θέμα δεν είναι μόνο ακαδημαϊκό. Επειδή ο δάκος εξαρτάται απόλυτα από έναν μοναδικό συμβιώτη, η διατάραξη της συμβίωσης μελετάται ως στρατηγική αντιμετώπισης.
Η προσέγγιση ονομάζεται δυσβίωση και στοχεύει στη διακοπή της σχέσης αντί στη θανάτωση του εντόμου. Μια προνύμφη χωρίς τον συμβιώτη της αδυνατεί να αναπτυχθεί σε άγουρο καρπό, οπότε το έντομο χάνει ακριβώς το πλεονέκτημα που το κάνει τόσο επιζήμιο.
Η κατεύθυνση αυτή βρίσκεται σε ερευνητικό στάδιο και δεν αποτελεί διαθέσιμη πρακτική στον αγρό. Δείχνει όμως γιατί η κατανόηση της βιολογίας ενός εχθρού μπορεί να ανοίξει δρόμους που δεν προκύπτουν από τη λογική του ψεκασμού.
Σημαντικές σημειώσεις
Τα ευρήματα που περιγράφονται προέρχονται από πειραματικές μελέτες και δεν μεταφράζονται σε άμεσες καλλιεργητικές πρακτικές. Η αντιμετώπιση του δάκου στον αγρό στηρίζεται σήμερα στην παρακολούθηση με παγίδες, στα όρια επέμβασης και στα εγκεκριμένα φυτοπροστατευτικά προϊόντα, σύμφωνα με τα κατά τόπους δελτία γεωργικών προειδοποιήσεων και σε συνεργασία με γεωπόνο.
Πηγές
- Ben-Yosef, M. et al. Symbiotic bacteria enable olive fly larvae to overcome host defences. Royal Society Open Science.
- Pavlidi, N. et al. Transcriptomic responses of the olive fruit fly Bactrocera oleae and its symbiont Candidatus Erwinia dacicola to olive feeding. Scientific Reports.
- The biogeographic patterns of the olive fly and its primary symbiont Candidatus Erwinia dacicola across the distribution area of the olive tree. Scientific Reports.
- The Journey of the Bacterial Symbiont Through the Olive Fruit Fly, Lessons Learned and Open Questions. Insects.
- Olive fruit fly rearing procedures affect the vertical transmission of the bacterial symbiont Candidatus Erwinia dacicola.
