A rovarok régóta támaszkodnak mikrobákra a túlélésért. Egyes zsizsikek például gombákat hordoznak, hogy táplálékot biztosítsanak maguknak, amikor fákba fúrják magukat. A holyvafélék pedig halálos baktériumokkal borítják be petéiket és lárváikat, hogy megvédjék őket a pókoktól. Most a szakértők új módszert tártak fel, amellyel a kis organizmusok segítik rovar gazdáikat: a gombák beborítják a címeres poloskák petéit, és így pajzsot képeznek, amely megvédi az embriókat a parazita darazsaktól. A poloskákkal való partnerségben szokatlan, hogy a gombák minden jel szerint fizikai, nem pedig kémiai védelmet nyújtanak.

Takema Fukatsu három évtizede tanulmányozza a rovarok szimbiózisait, különösen a címeres poloskákét. Fukatsu, a Nemzeti Fejlett Ipari Tudományok és Technológiák Intézet evolúciós biológusa, régóta foglalkozik a Megymenum gracilicorne nevű fajjal, mert ez az egyetlen helyi tagja egy kevéssé kutatott csoportnak, a Dinidoridaenak. Fukatsu egyébként nem célzottan kezdte el tanulmányozni a faj és a gombák kapcsolatát, hanem egy rejtélyes testrész vizsgálata során véletlenül fedezte fel ezt az érdekes együttélést.

Rokonaihoz hasonlóan a M. gracilicorne is részben megnagyobbodott hátsó végtagokkal rendelkezik. Lábán egy fülmembránhoz hasonló szerkezet található, amelyet tümpanális membránnak neveznek, és amely sokféle rovarban kialakult. Fukatsu azonban felfigyelt rá, hogy csak a nőstény poloskák rendelkeznek ezzel, a hímek hátsó lábai vékonyak. Ez furcsa, mert a hallószervek általában mind a hímeknél, mind a nőstényeknél kialakulnak.

A helyzet még furcsábbá vált, miután egy nyugdíjas poloskaszakértő felvette a kapcsolatot a kutatócsoporttal. Shuji Tachikawa át akarta adni az általa gyűjtött adatokat, köztük a M. gracilicorneról szóló érdekes megfigyeléseit az 1970-es évek elejéről. A faj mára már kihalt tokiói populációjában Tachikawa olyan nőstényeket látott, amelyek hátsó lábain fehér anyag volt, amely a petéiket is borította.

Amikor Fukatsu és kollégái poloskákat gyűjtöttek egy vidéki folyóparton, szintén látták ezeket a finom szálakat az ivarérett nőstényeken. A csapat pásztázó elektronmikroszkóppal közelebbről megvizsgálva ezeket észrevette, hogy a kérdéses szerv felülete nem sima, mint a hallószervek membránja, hanem apró lyukakkal tarkított, amelyekből gombák nőnek ki. A gondos boncolás során az is kiderült, hogy minden lyukban egy mirigy található, amely valamit kiválaszt.

Eközben a laboratóriumban egy furcsa viselkedés keltette fel a kutatók figyelmét. Amikor a nőstények petéket raknak, megállnak, hogy a másik lábuk segítségével megvakarják a lábukon növekvő gombákat, ezután pedig megdörzsölik a lerakott petéket. A gomba pedig megtelepszik azokon, és 3 napon belül körülbelül 2 milliméter vastag réteggel borítja be őket. A petéken növekvő gombák általában rossz jelnek számítanak, de a DNS-szekvenálás kimutatta, hogy a jelen lévő többféle gomba mindegyike ártalmatlan a rovarok számára.

A kutatók elgondolkodtak azon, hogy a gombák talán arra szolgálnak, hogy elriasszák a parazita darazsakat, amelyek apró petéiket a poloskák petéi közé rakják. Hogy kiderítsék, így van-e, a szakértők öt, laboratóriumban nevelt, ivarérett nőstény darazsat tettek egy kis kamrába. A kamrában körülbelül 20 poloskapete volt, amelyek felén gombák voltak, a másik feléről pedig a gombákat eltávolították. A darazsak a petékhez közeledve csápjukkal megérintették őket. A gombákkal borított petéket láthatóan nem kedvelték, óvatosan köröztek körülöttük, és érintkezés után megtisztították magukat. A darazsak a tiszta peték 62%-ára rakták le petéiket, de a gombákkal borított peték közül csak 10%-ra.

A kutatók szerint a gombák a jelek szerint fizikailag védik a petéket, és így taszítják el a darazsakat. Nem találták jelét semmilyen kémiai védekezésnek. Fukatsu és kollégái úgy spekulálnak, hogy a gombák valószínűleg a szerv mirigysejtjeinek váladékával táplálkoznak.

Más kísérletekben a csapat észrevette, hogy a gombával borított peték kikelése után a fiatal poloskák megtartanak némi gombát, de később elvesztik ezeket. A szimbióta elvesztése a rovar életciklusa során szokatlan és érdekes jelenség, mondja Martin Kaltenpoth, a Max Planck Kémiai Ökológiai Intézet evolúciós ökológusa, aki nem vett részt a kutatásban. Ez azt jelenti, hogy később, amikor felnőnek, ismét be kell szerezniük a gombákat, és hagyniuk kell, hogy azok kolonizálják hátsó lábaikat. „A rovar számára elengedhetetlenül fontos, hogy megbizonyosodjon arról, hogy ez nem egy káros kórokozó” – mondja. „Vajon hogyan biztosítják, hogy jóindulatú gombát szednek össze?”

A kutatócsoport következőnek pontosan azt tervezi vizsgálni, hogyan választják ki a rovarok a megfelelő gombákat. Ehhez kikapcsolják a hátsó végtagok mirigysejtjei által különböző anyagok kiválasztásához szükséges egyes géneket, amelyek befolyásolhatják, hogy mely gombák telepedhetnek meg rajtuk.