Mathematical models in the chemical ecology of plant-herbivore interactions

Pflanzen speichern sekundäre Metabolite, darunter Toxine, die als Abwehr gegen pflanzenfressende Insekten dienen. Toxine haben schädliche Auswirkungen auf angreifende Insekten. Die Rolle von Toxinen wird in direkte und ökologische Funktionen eingeteilt. Direkte Funktionen sind mit der direkten (negativen) Wirkung von Toxinen auf eine Larve verbunden. Die ökologischen Wirkungen von Pflanzentoxinen sind mit der Kontrolle der pflanzenfressenden Insektenpopulation verbunden, die für die Herbivorie verantwortlich ist. Um sich gegen Toxine zu verteidigen, haben Insekten eine Resistenz oder Gegenverteidigung entwickelt, um die Abwehrchemikalien der Pflanzen zu entgiften oder zu umgehen. Gegenverteidigungsmechanismen können in zwei Typen eingeteilt werden. Beispielsweise umgehen einige Insekten die Bildung von Toxinen, indem sie die Vorläufer der Toxine verändern oder schnell binden. Diese Techniken werden als präventive Gegenverteidigung bezeichnet. Einige Insekten hingegen entgiften die Toxine direkt, was als direkte Gegenverteidigung bezeichnet wird. Wir haben diese beiden Abwehrtechniken verglichen, indem wir in Artikel 3.1 deterministische Modelle auf der Grundlage gewöhnlicher Differentialgleichungen (ODEs) erstellt haben, und haben festgestellt, dass eine präventive GegenAbwehr einer direkten GegenAbwehr überlegen ist. Angesichts der dosisabhängigen Reaktion von Toxinen sind ihre direkten Auswirkungen auf Insekten, die direkte GegenAbwehrtechniken anwenden, daher stets schwerwiegender.