Πώς οι χημικές ενώσεις επηρεάζουν τις αλληλεπιδράσεις των φυτών των νυχτερίδων φρούτων
Οι νυχτερίδες φρούτων είναι γνωστό ότι μπορούν να διακρίνουν, να επιλέγουν και να παρακολουθούν τα αιθέρια έλαια των προτιμώμενων φρούτων τους. Πριν από μερικά χρόνια, η ερευνητική μας ομάδα υπέθεσε, πειραματίστηκε και επιβεβαίωσε ότι αυτές οι νυχτερίδες μπορούν να προσελκυστούν μόνο με αιθέρια έλαια –συμπυκνωμένα πτητικά αρώματα– των προτιμώμενων φρούτων τους τόσο σε δασικές όσο και σε ανοιχτές περιοχές. Αυτά τα ευρήματα οδήγησαν στην πρόταση ενός εργαλείου αποκατάστασης που χρησιμοποιεί αιθέρια έλαια χειροπτεροχωρικών φρούτων (φρούτα που τρώγονται από νυχτερίδες) για να προσελκύσει τις νυχτερίδες που διασκορπίζουν τους σπόρους σε υποβαθμισμένες περιοχές με στόχο την αύξηση της άφιξης και της βλάστησης των σπόρων.
Ωστόσο, ο ρόλος που έπαιξαν οι διαφορετικές χημικές ενώσεις στην προσέλκυση των νυχτερίδων ήταν σε μεγάλο βαθμό άγνωστος. Τώρα, η πρόσφατη μελέτη μας, «Χημικές ενώσεις στις αλληλεπιδράσεις νεοτροπικών φρούτων νυχτερίδας-φυτών», αποκαλύπτει πώς οι νυχτερίδες φρούτων μπορούν να βρουν καρποφόρα δέντρα και ώριμα φρούτα στο σκοτάδι μέσα σε πυκνούς θόλους. Για να γίνει αυτό, συνδυάσαμε αέρια χρωματογραφική ανάλυση (GC) και δοκιμές έλξης με νυχτερίδες αιχμάλωτων για να διερευνήσουμε τη μοριακή βάση της αναζήτησης τροφής φρούτων σε δύο κοινά νεοτροπικά είδη:Artibeus lituratus και Carollia perspicillata (Εικόνα 1).
Ξεκινήσαμε εμποτίζοντας μια σειρά διαφραγμάτων από καουτσούκ (Εικόνα 2) με το ακατέργαστο αιθέριο έλαιο Piper gaudichaudianum , ένα χειροπτεροχωρικό φρούτο που εκτιμάται ιδιαίτερα από αυτά τα ζώα. Τα διαφράγματα διατηρήθηκαν σε θάλαμο στρωτής ροής έως ότου η ανάλυση GC ή οι δοκιμές έλξης, και οι δύο διεξήχθησαν την ίδια ημέρα, και στη συνέχεια ελέγχαμε και αναλύαμε τα διαφράγματα κάθε 5 ημέρες για έως και 60 ημέρες. Οι δοκιμές έδειξαν εάν τα διαφράγματα (με τα υπόλοιπα συστατικά του αιθέριου ελαίου) εξακολουθούσαν να είναι ελκυστικά για τις νυχτερίδες μετά τη γήρανση του ελαίου. Η ανάλυση CG μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε ποιες πτητικές ενώσεις ελαίου χάθηκαν και ποιες παρέμειναν στο ελαστικό διάφραγμα καθ' όλη τη διάρκεια της δοκιμής και, κατά συνέπεια, θα μπορούσαν να ευθύνονται για την έλξη των νυχτερίδων.
Οι δοκιμές με νυχτερίδες σε αιχμαλωσία αποκάλυψαν ότι η απόκριση των νυχτερίδων προς το διάφραγμα με αιθέρια έλαια μειώθηκε σημαντικά ξεκινώντας την 25η ημέρα (Εικόνα 3). Στη συνέχεια, η χημική ανάλυση έδειξε ότι οκτώ ενώσεις ελαίου είχαν εξέχοντα ρόλο στην αλληλεπίδραση νυχτερίδας-ελαίου – πέντε μονοτερπένια:α-πινένιο, β-πινένιο, κυμένιο, λιμονένιο και διυδροκαρβεόλη και τρία σεσκιτερπένια:α-κοπαένιο, 9-επι- καρυοφυλλένιο και cis-eudesma-6, 11-διένιο (Εικόνα 3Β).
Από αυτά, το α-κοπαένιο φαίνεται να έχει βασικό ρόλο στις αλληλεπιδράσεις φρούτου-νυχτερίδας, καθώς η συγκέντρωσή του μειώθηκε έντονα μέχρι το σημείο καμπής στην απόκριση της νυχτερίδας (Εικόνα 4). Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, διεξήχθησαν πρόσθετες δοκιμές (δύο για κάθε ένωση και είδος νυχτερίδας) με δύο ενώσεις αιθέριων ελαίων:α-πινένιο και α-κοπαένιο έναντι ενός τυφλού διαφράγματος (μάρτυρας).
Στο τέλος, μπορέσαμε να αποδείξουμε ότι οι νυχτερίδες φρούτων μπορούν να διακρίνουν δύο κατηγορίες ενώσεων αιθέριων ελαίων:τα μονοτερπένια και τα σεσκιτερπένια. Τα μονοτερπένια φαίνεται να παρέχουν ένα αρχικό σύντομο σήμα, επιτρέποντας στις νυχτερίδες να εντοπίζουν καρποφόρα δέντρα ενώ κινούνται μέσα στο σκοτεινό δάσος. Τα σεσκιτερπένια, από την άλλη πλευρά, φαίνεται να παρέχουν μακροχρόνιες πληροφορίες για την ωριμότητα των καρπών, επιτρέποντας έτσι στις νυχτερίδες να κάνουν βέλτιστες επιλογές αναζήτησης τροφής.
Τέτοια ευρήματα δίνουν μια μοναδική προοπτική για τον μοριακό μηχανισμό επικοινωνίας νυχτερίδας-φυτού και έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην αποκατάσταση των δασών. Συγκεκριμένα, απλά μείγματα μονο και σεσκιτερπενίων που διατίθενται στο εμπόριο (π.χ. α-πινένιο και α-κοπαένιο) θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως ελκυστικά για τις νυχτερίδες που διασκορπίζουν τους σπόρους σε υποβαθμισμένα τοπία βελτιώνοντας την πυκνότητα και την ποικιλότητα των φυτών.
