Отвращение к глюкозе мешает спариванию тараканов

Новое исследование Университета штата Северная Каролина раскрывает поведенческий механизм сладкого брачного ритуала тараканов, который оборачивается горьким разочарованием и приводит к отвергнутым самцам.

Самцы рыжих тараканов (Blattella germanica) преподносят самкам предбрачный «подарок» — выделения из тергальных желёз на спине, содержащие смесь сахаров и жиров. Этот «шоколад» от тараканов привлекает самок и удерживает их внимание достаточно долго, чтобы начать копуляцию.

Однако исследование показывает, что у самок, испытывающих отвращение к простому сахару глюкозе, возникает неприятный сюрприз. Их слюна расщепляет сложные сахара из подарка самца до глюкозы, которая становится «горькой пилюлей». Это прерывает ритуал ухаживания: самка убегает, не спарившись.

Механизм отвращения

• Тараканы обычно любят сахар, но у некоторых развилось отвращение к глюкозе, возможно, усилившееся из-за её присутствия в ядовитых приманках.
• Слюна тараканов содержит ферменты, расщепляющие сложные сахара до глюкозы.
• Секрет самца содержит мальтозу и мальтотриозу. Мальтоза быстро превращается в глюкозу, а мальтотриоза — медленнее.

Процесс спаривания и влияние отвращения

Самцы привлекают самок выделениями. Самка забирается на спину самца, чтобы питаться секретом, что даёт ему время для начала спаривания. Этот процесс занимает секунды, и быстрая конверсия сахаров в слюне может «убить настроение» для самок с отвращением к глюкозе.

Эксперименты показали:

• Самки с отвращением к глюкозе чаще прерывали кормление, особенно с «дикими» самцами (без отвращения).
• Самцы с отвращением к глюкозе часто имели более высокий уровень мальтотриозы в секрете. Её медленное расщепление давало им дополнительное время для начала спаривания.
• Замена глюкозы и мальтозы в секрете на фруктозу (которая нравится таким самкам) увеличивала продолжительность кормления и успешность спаривания.

Эволюционный компромисс

Исследование демонстрирует конфликт между естественным и половым отбором:

• Естественный отбор: Отвращение к глюкозе развилось как адаптация к ядовитым приманкам.
• Половой отбор: Этот признак заставляет самцов изменять состав полового секрета (производить больше медленно расщепляемой мальтотриозы) или пытаться спариваться быстрее, чтобы угодить самкам.

Практические последствия

Исследование 2013 года привело к рекомендациям производителям приманок не использовать чистую глюкозу. Новые данные расширяют эту рекомендацию на все сахара, содержащие глюкозу (сахароза, мальтоза и др.), так как они в итоге будут проигнорированы тараканами с такой адаптацией. По мере выживания и размножения таких особей этот признак будет распространяться.

«Мы постоянно находимся в эволюционной битве с тараканами. Эволюция может быть значительно ускорена в городской, человеческой среде, потому что сила отбора, оказываемая на насекомых, особенно внутри домов, очень интенсивна», — отмечает Коби Шал.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications Biology.