У крыльев бабочки обнаружили обоняние

❋ 4.1

Долгое время считалось, что у бабочек за обоняние отвечают исключительно усики, однако в последние годы ученые начали находить обонятельные рецепторы в самых неожиданных частях тела насекомых. Группа немецких биологов впервые получила прямые доказательства того, что крылья табачного бражника — полноценный орган обоняния, настроенный на распознавание летучих веществ тех растений, на которые бабочка откладывает яйца.

Биология

# бабочка

# крылья

# обоняние

# сенсоры

# эксперимент

Бабочка Manduca sexta / © David Bygott

Долгое время в науке считалось, что основным и едва ли не единственным органом обоняния у насекомых служат усики-антенны. Однако в последние десятилетия стали появляться данные, что это не совсем так. Ученые обнаруживали гены обонятельных рецепторов в неожиданных частях тела насекомых: на ротовых придатках, ногах, яйцекладе и даже на крыльях.

Эти открытия заставляли предположить, что обонятельная система насекомых гораздо сложнее и распределена по всему телу, а крылья могут быть не просто средством передвижения. Тем не менее до недавнего времени детального понимания того, как именно устроена и работает эта система обоняния на крыльях, особенно у бабочек, не существовало.

Ученые из Института химической экологии общества Макса Планка (Германия) проверили обонятельные способности крыльев бражника табачного Manduca sexta. Эта бабочка служит классическим модельным объектом для нейробиологических и экологических исследований. Результаты исследования представил Journal of Experimental Biology.

Чтобы доказать, что крылья действительно чувствуют запахи, ученые провели серию экспериментов. Сначала они посмотрели на поверхность крыла под мощным микроскопом.

На краях крыльев нашли особые щетинки. У основания такой щетинки есть подвижное крепление, чтобы чувствовать прикосновения, а на самом кончике — маленькая пора, чтобы пробовать то, к чему прикоснулась бабочка. Такие же поры покрывают всю поверхность этой щетинки. Это главный признак обонятельных рецепторов. Механизм устроен таким образом, что летучие молекулы запаха проникают через поры прямо к нервным окончаниям.

Генетический анализ клеток крыла, в свою очередь, показал, что в этом месте активно работают гены специфических обонятельных рецепторов, которые у других насекомых отвечают за улавливание аминов и кислот. А вот гена главного обонятельного рецептора, работающего в антеннах, там не было. Значит, крылья используют собственный, независимый способ осязать и распознавать запахи.

Для подтверждения наблюдений биологи взяли отрезанное крыло и стали обдувать его воздухом с разными запахами, записывая электрические сигналы. Из множества ароматов, среди которых были цветы, растения, химические вещества, крыло отреагировало только на два соединения: пирролидин и пиперидин.

Оба эти вещества — летучие амины, входящие в состав сока пасленовых растений, на которые бабочка откладывает яйца. Когда исследователи срезали край крыла с найденными щетинками, реакция на запах сохранилась. Это подтвердило, что обонятельные щетинки могут быть спрятаны под чешуйками по всей поверхности крыла. Таким образом, крылья табачного бражника можно считать отдельным обонятельным органом со своим механизмом распознавания.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.