Неотразимый запах заставляет саранчу сбиваться в стаи, выяснили учёные

Саранча-одиночка относительно безвредна, но она может претерпевать метаморфозу, меняя цвет и объединяясь с миллионами сородичей в катастрофические рои, опустошающие поля. Исследование, опубликованное в журнале Nature, раскрывает, что секрет этого превращения из одиночной в "стайную" форму кроется в феромоне.

Химическое соединение, почти как неотразимый парфюм, выделяется саранчой, когда она оказывается вблизи даже нескольких других особей своего вида. Этот химикат привлекает других саранч, которые присоединяются к группе и тоже начинают выделять запах, создавая петлю обратной связи, которая приводит к образованию огромных стай.

Исследование сосредоточено на перелётной саранче, наиболее широко распространённом виде насекомого. Учёные обнаружили, что одно соединение в частности — 4-виниланизол, или 4VA — привлекает саранчу при выделении, и чем больше саранчи собирается вместе, тем больше 4VA они выделяют.

Команда под руководством профессора Ле Кана из Китайской академии наук выяснила, что одиночные особи начинали выделять 4VA, когда всего четыре из них помещали вместе в клетку. Учёные также изолировали часть антенн саранчи, ответственную за обнаружение феромона стайности, и нашли необходимый для этого процесса ген Or35. Созданные генетически модифицированные саранчи, лишённые этого ключевого гена, "потеряли привлекательность к 4VA по сравнению с саранчой дикого типа".

Химическое вмешательство

Открытие предлагает несколько заманчивых возможностей для борьбы с прожорливыми вредителями:

• Генетическая модификация саранчи без рецепторов, обнаруживающих феромон стайности.
• Отслеживание производства 4VA для прогнозирования формирования стай.
• "Оружие" из феромона: использование синтетической формы 4VA в качестве приманки в ловушках.

Команда Кана опробовала ловушки как в контролируемых условиях, так и в полевых, и в обоих случаях саранча эффективно приманивалась. Кан отметил, что ловушки были "значительно эффективны", хотя для перехода от экспериментов к практике требуется оптимизация.

Лесли Вошалл, глава Лаборатории нейрогенетики и поведения Университета Рокфеллера, предположила, что, возможно, самым перспективным применением будет поиск химического вещества, блокирующего рецепцию 4VA. "Открытие такой молекулы может предоставить химическое противоядие от скопления насекомых и заставить саранчу 'отступить' и вернуться к своему мирному, одиночному образу жизни".

Вошалл указала, что остаётся несколько неизвестных, включая вопрос, является ли 4VA единственной причиной образования роя, и одинаково ли реагируют на это соединение другие виды саранчи. Кан добавил, что генетическая модификация может предложить "устойчивый и экологичный контроль", но признал, что такой проект потребует масштабных и долгосрочных усилий, а также строгой оценки биологической безопасности перед применением.