Feeding Inhibitors and Food Preference in Chewing Phytophagous Insects

Experiments carried out on chewing phytophagous insects showed that both the slightly and the more highly specialized species are very sensitive to deterrents, but it seems that narrower host specialization is connected with greater sensitivity of the chemoreceptors to feeding inhibitors. As the chemosensory influence of specific phagostimulants can be simulated by other substances, it seems that the sensitivity to deterrents is more important in determining the host range, than the adaptation to specific phagostimulants. Thus the evolution of oligophagy is mainly due to the specialization of chemoreceptors to deterrents. It is suggested that there is a fundamental difference in the function of chemoreceptors reacting upon phagostimulants, and upon deterrents, respectively. The narrow “negative” specialization to deterrent factors makes possible the use of feeding inhibitors for plant protection purposes. Zusammenfassung FRASS‐HEMMSTOFFE UND NAHRUNGSWAHL BEI BEISSENDEN INSEKTEN In letzter Zeit wurde von verschiedenen Verfassern die Bedeutung vergällend wirkender Stoffe für die Nahrungsspezialisation beissender phytophager Insekten betont. Die Häufigkeit des Vorkommens solcher Stoffe im Pflanzenreich, bezogen auf eine Insektenart, war jedoch nur in wenigen Fällen bekannt. Um weitere diesbezügliche Angaben zu erhalten, wurden Versuche mit Hilfe des Blattscheiben‐Tests und des Sandwich‐Tests an verschieden stark spezialisierten Insektenarten durchgeführt. Es zeigte sich, dass sowohl bei den weniger als auch bei den stärker spezialisierten Arten die überwiegende Mehrzahl der nicht oder nur mässig verzehrbaren Pflanzenarten Vergällungsstoffe enthält. Mit steigender Nahrungsspezialisation ist aber auch eine gewisse Tendenz der Zunahme an Empfindlichkeit gegen Vergällungsstoffe zu verzeichnen. Es scheint also, dass je enger die Spezialisation der Chemorezeptoren auf Fraßstoffe ist, umso enger die “negative” Spezialisation vermutlich anderer Rezeptoren gegen Inhibitorstoffe ist. Da die Reizwirkung der in den Hauptwirtspflanzen eines oligophagen Insekts enthaltenen spezifischen Frassstoffe auch durch gewisse andere, in nicht verwandten Pflanzen vorkommenden Stoffe ausgelöst werden kann, muss die “negative” Spezialisation der Rezeptoren gegen Inhibitoren als der wichtigere Faktor der Nahrungsspezialisation betrachtet werden. Es ist also anzunehmen, dass die Evolution der Nahrungsspezialisation im wesentlichen durch letztere Art der Rezeptorenspezialisation bedingt ist. Die Tatsache, dass Stoffe verschiedenster chemischer Beschaffenheit vergällend wirken können, während als Frassstoffe nur gewisse Gruppen von Verbindungen in Betracht kommen, weist darauf hin, dass zwischen den auf Frassinhibitoren und den auf Frasstoffe ansprechenden Chemorezeptoren ein grundlegender funktioneller Unterschied besteht. Die enge “negative” Spezialisation gegen Vergällungsstoffe ermöglicht die Anwendung derselben gegen beissende Insekten, wie es im Falle des Kartoffelkäfers bereits bewiesen wurde. Diese Möglichkeit ist desto bemerkenswerter, als sie den Weg für die Entwicklung hochspezifischer Pflanzenschutzverfahren eröffnet.