Носы гусениц оказались удивительно сложными

Исследователи из Wageningen University & Research обнаружили, что крошечный «нос» гусеницы капустницы (Pieris brassicae) обладает неожиданно сложным устройством. Это знание может помочь защитить урожай без вредных пестицидов.

«У гусеницы капустницы в "носу" всего 34 нейрона, в то время как у взрослой бабочки их около 300 000, — говорит энтомолог Александр Хаверкамп. — Тем не менее, функционирование органа и обработка информации в мозге столь же сложны, как и у взрослой бабочки».

Поверхность нейронов обоняния покрыта специальными белками — обонятельными рецепторами. Эти молекулы связываются с химическими веществами в окружающей среде. Затем рецепторы запускают электрический импульс, который отправляется в антеннальную долю мозга, где происходит распознавание запахов.

Антеннальная доля состоит из крошечных отделов (гломерул), которые связаны с другими клетками мозга, помогающими распознать сложный запах, например, цветка или листа. Новое исследование показало, что эти процессы схожи у гусениц и бабочек.

Улучшение шансов на выживание

«Это позволяет гусеницам обнаруживать множество различных запахов в окружающей среде, повышая их шансы на выживание, — объясняет Хаверкамп. — Поскольку капустница питается растениями семейства капустных, которые ядовиты для насекомых, хорошо развитый обонятельный орган особенно важен для этого вида. Гусеницы также должны точно идентифицировать определённые запахи».

Исследование, опубликованное в Insect Science, расширяет знания о том, как гусеницы воспринимают окружающую среду, и делает возможным изменение их поведения. Таким образом, урожай можно защитить без вредных пестицидов. Гусеницы капустницы могут полностью уничтожить урожай капусты. В некоторых регионах мира они даже угрожают урожаям целых областей.

Изменение поведения

Поведение гусениц можно изменить, высаживая между капустными культурами растения, которые их отпугивают. В сочетании с наличием предпочитаемых гусеницами растений в другом месте, их можно отвлечь от урожая. Такая стратегия защиты без химикатов требует детального понимания того, что эти насекомые действительно могут учуять.

Исследование обонятельного органа гусеницы капустницы продолжается. «Мы начали с изучения экологической функции генов обонятельных рецепторов, которые содержат генетическую информацию о молекулах рецепторов, — говорит Хаверкамп. — Мы надеемся, это даст нам больше информации о том, какие химические вещества вызывают реакцию рецепторов и какое сообщение получает от них гусеница. Со временем это, надеемся, позволит нам лучше понять сенсорный мир гусениц».