Бабочки-бражники используют два нейронных канала для поиска цветочного нектара
Ученые из Вашингтонского и Аризонского университетов обнаружили, что бабочки-бражники (Manduca sexta) могут эффективно находить пищу благодаря двум отдельным "каналам" в мозге, обрабатывающим обонятельную информацию.
Врожденные предпочтения
- Один обонятельный канал отвечает за врожденные предпочтения к определенным цветам.
- В дикой природе бражники регулярно посещали цветы со сходным химическим профилем, богатым определенными оксигенированными ароматическими соединениями.
- Электронная запись активности антенн ("носа" бабочек) показала, что запахи предпочитаемых цветов активируют в обонятельной доле мозга одинаковые нейронные пути.
- "Наивные" бабочки, выращенные на соевой диете и никогда не видевшие цветов, сразу летели к тем же самым предпочитаемым в природе цветам, что подтвердило врожденность этого механизма.
Способность к обучению
- Второй обонятельный канал позволяет бражникам обучаться и запоминать альтернативные источники нектара.
- В лаборатории мотыльков научили ассоциировать запах агавы (растения, опыляемого летучими мышами) с наградой в виде сахарной воды.
- Запись активности мозга показала, что за формирование такой ассоциации отвечает нейромодулятор октопамин.
- Важно, что обучение новому источнику пищи не подавляет врожденные предпочтения бабочек.
Значение открытия
- Сочетание двух каналов позволяет бражникам выживать в меняющейся среде, когда их излюбленные цветы недоступны, но при этом сохранять врожденные предпочтения.
- Это первое доказательство способности мотыльков к обучению (ранее она была известна только у пчел).
- Изучение нейронной основы обонятельной специализации и обучения у мотыльков может дать представление о том, как люди обрабатывают запахи, поскольку многие механизмы схожи.
- Исследование, опубликованное в Science Express, сочетало полевые наблюдения за поведением в дикой природе с лабораторными экспериментами.