Личинки плодовых мушек могут принимать решения о поиске пищи, балансируя риск и пользу

Личинки Drosophila melanogaster должны очень быстро набрать вес для развития, поэтому поиск пищи — их приоритет, мотивирующий поведение даже при наличии рисков.

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) и Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне использовали микрофлюидную виварию для наблюдения за поведением личинок. Виварий содержал агарозный гидрогель, текстуру которого можно было менять.

Ключевые наблюдения:

• При наличии пищи в гидрогеле личинки остаются у поверхности и питаются.
• В отсутствие пищи, но с пищевой приманкой на дне личинки ныряют глубже и чаще, несмотря на риск гипоксии (нехватки кислорода). Это демонстрирует их способность идти на риск ради поиска еды.
• В слишком жидком субстрате личинки могут погибнуть, не сумев вернуться на поверхность, что подтверждает риск "утопления".

"Мы показали, что личинки демонстрируют рискованное поведение... Запахи заставляют личинок преодолеть естественную тенденцию умерять риск, связанный с поиском пищи", — отметил автор исследования Матье Луи.

Также ученые изучили вредителя D. suzukii, который поражает свежие фрукты. В гидрогеле, имитирующем твердую поверхность свежих плодов, D. suzukii нырял дольше, чем D. melanogaster, что указывает на лучшую адаптацию к гипоксии.

Открытие репеллента:

Органическое соединение геосмин (продуцируется микроорганизмами, пахнет влажной почвой) оказалось сильным репеллентом для D. suzukii. Личинки не только прекращали нырять, но и покидали виварий через воздушные каналы шириной всего 200 микрометров.

Исследование, опубликованное в журнале eLife, дает основу для будущего изучения мозговых механизмов принятия решений у личинок и тестирования потенциальных репеллентов для борьбы с вредителями сельхозкультур.