Пустынная саранча теряет память при переходе в стадную форму

Исследователи из Португалии и Великобритании обнаружили, что у пустынной саранчи в её одиночной и стадной формах различаются способности к обучению и памяти, что помогает адаптироваться к разным условиям жизни. Работа опубликована в Current Biology.

Ключевое открытие

• Стадная форма (gregarious) теряет способность формировать новые негативные (отвращающие) воспоминания на начальном этапе скопления (стадия transiens).
• Одиночная форма (solitarious) успешно формирует негативные воспоминания примерно за 4 часа.
• Стадная форма восстанавливает эту способность позже, но обучение занимает уже 24 часа, что указывает на другой механизм (вероятно, на основе токсичности пищи, а не вкуса).

Эксперимент и результаты

Учёные использовали метод, аналогичный павловскому, обучая саранчу ассоциировать запах ванили с неприятной пищей (никотин) или запах лимона с питательной.

1. Негативные воспоминания: Одиночные и стадные особи научились избегать ванили, связанной с никотином. Особи на стадии transiens (только что собравшиеся в группу) не смогли сформировать такую ассоциацию.
2. Позитивные воспоминания: Все три формы успешно научились связывать лимон с питательной едой.
3. Старые воспоминания: Если обучение проводилось до скопления, то последующее скопление не стирало уже сформированные (старые) воспоминания.
4. Токсичные растения: Одиночные особи избегали гиосциамина (токсичный алкалоид), а стадные и transiens — нет. Более того, у transiens этот токсин даже вызывал аппетитную реакцию.

Механизм и значение

Скопление временно блокирует формирование новых негативных воспоминаний. Это позволяет саранче на критическом этапе образования стаи «перезаписать» старую негативную память о токсичных растениях на позитивную при повторной встрече. Это выгодно в стае:

• Расширяет спектр доступной пищи.
• Токсичные растения делают саранчу невкусной для хищников.

Глобальная проблема

Пустынная саранча ежегодно угрожает до 10% мировых продовольственных ресурсов. Рой может достигать 1200 км² с плотностью 40–80 млн особей на км² и преодолевать 200 км в день, уничтожая всю растительность.

Новое исследование проливает свет на нейробиологические механизмы адаптации и может помочь в поиске способов контроля над стаями, возможно, через принудительное возвращение насекомых в «одиночный» режим.