Исследование совместимости спаривания вредителей-плодовых мух в полевых клетках

Международная команда исследователей изучила совместимость спаривания плодовых мух, чтобы оценить полезность прогулочных полевых клеток для исследования полового поведения внутри видовых комплексов и распознавания таксономически неправильно классифицированных мух. Также были оценены соответствующие химические сигналы при выделении феромонов для различения видов. Экспериментальная часть была проведена при поддержке Объединенного отдела ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в продовольствии и сельском хозяйстве в Зайберсдорфе, Австрия. Результаты опубликованы в журнале открытого доступа ZooKeys.

Эволюция привела к расхождению в некоторых группах, что иногда приводит к появлению новых, но очень похожих видов. Это может ввести в заблуждение таксономистов, заставляя их использовать термины вроде "криптических" видов — то есть отдельных видов, ошибочно объединённых под одним названием.

Однако эти виды изолированы друг от друга репродуктивными барьерами, предотвращающими межвидовое скрещивание и гибридизацию. Барьеры могут быть экологическими, механическими, а также поведенческими (например, половыми). Последние представляют собой поведение или сигналы, влияющие на распознавание внутри вида, привлекательность и выбор партнёра. Они влияют на эволюцию и являются ключевыми элементами в дифференциации видов.

Авторы данной работы установили, что методология прогулочных полевых клеток предоставляет подходящую основу для изучения этих вопросов. Применяя её, исследователи по всему миру могут выявлять виды-вредители среди других, когда они встречаются в одних и тех же популяциях.

Помимо таксономической ценности, учёные подчёркивают значимость этих выводов для борьбы с вредителями. Поскольку изучаемые виды плодовых мух являются сельскохозяйственными вредителями, имеющими большое экономическое значение, оценка их брачного поведения, включая феромоны, выделяемые самцами для привлечения партнёрш, может быть использована для разработки высокоспецифичных методов контроля. Например, существует техника стерильных насекомых, которая предполагает выпуск самцов, репродуктивно стерилизованных с помощью ионизирующего излучения, в дикую популяцию, где они осеменяют самок-вредителей стерильной спермой, что приводит к появлению нежизнеспособного потомства.

Главное преимущество использования прогулочных полевых клеток по сравнению с небольшими лабораторными заключается в том, что они обеспечивают полуестественные условия, в которых они являются "надёжным и мощным инструментом для измерения уровня брачной совместимости между разными видами и популяциями предположительно одного вида".

Однако в статье подчёркивается, что такой подход следует применять только как часть интегративного таксономического анализа, совместно с молекулярными, физиологическими и морфологическими подходами при определении того, к какому виду принадлежит конкретная популяция вредителя.