Wageningen Universiteit en Researchcentrum
Persbericht Wageningen Universiteit, nr 002, 7 januari 2009
PNAS-embargo tot maandag 12 januari 2008, 23.00 uur
Sluipwesp - koolwitje-interactie
Minuscuul insect ontwikkelt lange termijn geheugen
Een sluipwesp is in staat om een specifieke geur die zij niet van nature kent langere tijd te onthouden als zij die kan koppelen aan een aangename ervaring. Door met succes mee te liften op een vrouwelijk koolwitje en haar broedsel te parasiteren, kan de sluipwesp zich deze route een volgende keer nog herinneren. Dat schrijven onderzoekers van Wageningen Universiteit deze week in het Amerikaanse wetenschappelijke tijdschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Uit het Wageningse onderzoek blijkt dat een sluipwesp een geurstof die bevruchte vlindervrouwtjes afscheiden kan leren herkennen. Dat gebeurt als zij op zo'n vlinder meelift naar de plek waar deze haar eieren legt en waarop de sluipwesp vervolgens haar eigen eieren deponeert. Een dag later weet zij nog dezelfde weg te bewandelen. Sluipwespen die deze 'aangename' ervaring niet hebben gehad nemen geen verschil waar tussen bevruchte en 'oninteressante' maagdelijke vrouwtjesvlinders. De onderzoekers tonen in experimenten aan dat het lange termijn geheugen specifiek wordt ontwikkeld om die geur te onthouden.
Tijdens de paring dragen mannelijke vlinders van het Grote Koolwitje een speciale geurstof, benzylcyanide, over aan hun partners. De geurstof heeft een afstotende werking op mannelijke concurrenten. Minuscule, slechts een halve millimeter grote sluipwespen van de soort Trichogramma brassicae benutten deze antiseksgeur van het Grote Koolwitje. Ze doen aan chemische spionage. Onervaren sluipwespen nemen de antiseksgeur waar en gebruiken die om gepaarde vlindervrouwtjes te herkennen. De wespen liften met deze bevruchte vlindervrouwtjes mee. Als de vlinders hun eieren op een koolplant afzetten, klimmen de wespen van hun gastvrouw af om hun eigen eieren in de verse vlindereieren te leggen. Daarmee doden zij de nakomelingen van de vlinders.
Voor deze Trichogramma brassicae sluipwespen is dat een aangeboren, instinctief gedrag. Dat geldt echter niet voor nauw verwante sluipwespen van een andere soort, Trichogramma evanescens. Déze sluipwespen parasiteren de eieren van een groot aantal motten en vlinders, waaronder het Grote Koolwitje. Onervaren wespen klimmen net als Trichogramma brassicae op vlinders van het Grote Koolwitje maar hebben daarbij geen voorkeur voor vlindervrouwtjes die reeds gepaard hebben. Ze reageren dus niet instinctief op benzylcyanide.
Een onderzoeksteam rondom dr. Ties Huigens van het Laboratorium voor Entomologie van de Wageningen Universiteit vroeg zich af of de kleine sluipwespen dit gedrag misschien konden aanleren. Dat bleek het geval: Trichogramma evanescens sluipwespen reageren wel op de anti-seksgeur als ze daarvóór een positieve ervaring met gepaarde vlindervrouwtjes hebben gehad. Na één keer met dergelijke vrouwtjes te hebben meegelift en vervolgens versgelegde vlindereieren te hebben geparasiteerd, klimmen ze daarna specifiek op gepaarde vlindervrouwtjes en liften erop mee. Alleen meeliften of alleen parasiteren volstaat niet: ze leren het waarnemen van de anti-seksgeur van de vlindervrouwtjes dus te associëren met de beloning van het parasiteren van vlindereieren.
De wespen vertonen dit aangeleerde gedrag zelfs nog een dag na de ervaring. Dit is een aanwijzing voor lange termijn geheugen. Om dit aan te tonen boden de onderzoekers remmers voor lange termijn geheugen aan. Sluipwespen die van deze geheugenremmers (remmers van eiwitsynthese) aten, blijken een dag nadat ze met gepaarde vlindervrouwtjes hadden meegelift, en daarna versgelegde vlindereieren hadden geparasiteerd, niet op de anti-seksgeur te reageren. Er konden blijkbaar geen eiwitten worden geproduceerd die nodig zijn voor het ontwikkelen van het lange termijn geheugen. Deze insecten met hun extreem kleine 'hersenen' (naar schatting kleiner dan 10 nanoliter) hebben dus een lange termijn geheugen. En dat terwijl het aanmaken van lange termijn geheugen veel energie kost. Insecten zijn na het aanmaken van lange termijn geheugen bijvoorbeeld minder bestand tegen stresssituaties zoals uitdroging.
Het bezitten van lange termijn geheugen is voor deze wespen heel belangrijk omdat ze in hun korte leven van een tiental dagen waarschijnlijk maar een paar keer de kans krijgen om met gepaarde vlindervrouwtjes mee te liften. Als ze een positieve ervaring direct zouden vergeten, zouden ze die paar kansen deels onbenut laten. De Wageningse entomologen verwachten dat het aanleren van het spioneren-en-meeliften een algemeen verschijnsel in de natuur is omdat het een geschikte strategie is voor een groot aantal sluipwespen om insecteneieren te vinden.