Результаты команды опубликованы в последнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.Обоняние самки Самки бабочек производят половой феромон, различную смесь химических веществ для каждого вида, которая привлекает самцов на расстоянии. Самцы обнаруживают эти химические вещества с помощью чрезвычайно чувствительных волоскоподобных структур в антенне. Эти волосы содержат специализированные нейроны, нервные клетки, которые экспрессируют рецепторы феромонов, которые активируются, когда они связываются с отдельными компонентами феромона.
У разных видов есть разные рецепторы феромонов, поэтому способность наиболее точно нюхать самок одного вида предотвращает влечение к другим самкам. Решение загадки о том, почему определенный рецептор феромона активируется только определенным химическим веществом, послужило стимулом для многих прошлых исследований. Но кукурузный мотылек европейский не подходит под эту форму, и потребовался другой подход.Это в мозгу
Этот вид использует простой феромон только с двумя изомерными соединениями, идентичными, за исключением ориентации двойной связи. Два «штамма феромонов» этого вида производят их в разных пропорциях.
Самки E-штамма производят в основном E-изомер со следами Z-изомера, что очень привлекательно для мужчин E-штамма. Самки Z-штамма обладают противоположным соотношением, привлекая самцов Z-штамма. В обоих случаях оба компонента абсолютно необходимы для привлечения, и самцы обеих линий могут чувствовать запах обоих, с похожими или идентичными структурами антенн и рецепторами феромонов.
Так чем же разница между мужчинами E и Z может объяснить их разные предпочтения?Путем скрещивания штаммов E и Z в лаборатории и картирования гена, определяющего мужские предпочтения, исследователи обнаружили, что рецепторы феромонов практически не действуют.
Вместо этого область хромосомы, содержащая гены, участвующие в развитии нейронов, объясняла большую часть поведенческой реакции мужчин. Этот неожиданный результат согласуется с предыдущей работой, показывающей, что у мужчин E и Z разные связи между нейронами, несущими рецепторы феромонов, и мозгом. Это говорит о том, что самки линии E или Z пахнут одинаково для мужчин E и Z, в то время как их предпочтения контролируются не носом, а мозгом.Молекулярные механизмы
По словам Фотини Кутрумпа, ведущего автора исследования и исследователя из Института биоразнообразия и динамики экосистем (IBED) при UvA, результаты указывают на будущие исследования крошечного, но сложного мозга бабочки, которые прольют свет на то, как различные феромонные системы тысячи видов бабочек изменились на протяжении эволюции. «Открытие того, что новые молекулярные механизмы могут быть исследованы в запахе насекомых, имеет решающее значение не только для эволюционной биологии, но и для борьбы с вредителями, особенно с недавно разработанной технологией редактирования генома (CRISPR)».