Исследование генома связывает эволюцию насекомых со способностью обнаруживать запахи в воздухе

Новое исследование показывает, что все насекомые используют специализированные обонятельные рецепторы, которые позволяют им обнаруживать и преследовать партнеров, идентифицировать врагов, находить пищу и — к сожалению для людей — распространять болезни. Это опровергает недавнюю гипотезу о том, что только некоторые насекомые развили способность обнаруживать запахи в воздухе как адаптацию к полету.

Результаты опубликованы в журнале eLife.

Ключевое открытие

Исследователи обнаружили гены обонятельных рецепторов у каждого изученного вида насекомых, включая нелетающих (чешуйниц и щетинохвосток), но не нашли их у других шестиногих членистоногих. Это указывает, что обонятельные рецепторы были у насекомых с самого начала их эволюции и, вероятно, стали определяющей чертой при переходе к наземному образу жизни.

Как работают рецепторы

У насекомых обонятельные рецепторы — это простые белки, встроенные в мембраны нейронов. При связывании с химическим веществом они меняют форму, открывают ионный канал и изменяют полярность нейрона. Насекомые часто имеют сотни таких рецепторов, каждый из которых настроен на определенный тип химиката, и почти все они работают в паре с одним корецептором — белком Orco.

Эволюционный контекст

Обонятельные рецепторы эволюционировали из вкусовых рецепторов, которые позволяют животным обнаруживать химические вещества в водной среде. Новое исследование опровергает идею, что эта система развилась как адаптация к полету, поскольку нашла её у бескрылых насекомых. Учёные пришли к выводу, что эволюция обонятельных рецепторов, скорее всего, была адаптацией к наземному образу жизни.