Неотразимый запах умирающих дрозофил

Исследователи из отдела эволюционной нейроэтологии изучают экологически значимые запахи в естественной среде насекомых, особенно дрозофил. В новой работе они сосредоточились на смертельном запахе — запахе сородичей, зараженных смертельной бактериальной инфекцией.

Первоначально ученые надеялись найти у мух специализированную нейронную цепь для обнаружения и избегания запахов болезни. Вместо этого они обнаружили, что здоровые мухи особенно привлекал запах зараженных особей. Это было неожиданно, так как больные мухи производят особенно много феромонов, и здоровые особи не могут избежать заражения.

Современные аналитические методы позволили идентифицировать и измерить запахи отдельных мух. Дрозофилы, страдающие от бактериальной инфекции, и их фекалии выделяли значительно больше типичных запахов, привлекающих других мух. Гипотеза о том, что выброс феромонов умирающими насекомыми повышает их репродуктивный успех, оказалась неверной: тесты показали, что больные мухи почти не способны к спариванию.

Иммунолог насекомых Николя Бушон и его команда заметили, что увеличение выработки феромонов совпадает с активацией определенных иммунных реакций у мух. Были протестированы мутантные мухи, лишенные способности к этим реакциям. Оказалось, что при заражении они выделяют гораздо меньше феромонов по сравнению с больными мухами дикого типа. Дальнейший анализ метаболизма убедил исследователей, что для индукции увеличения производства феромонов необходимы рост бактерий и последующие повреждения, вызванные патогенами.

Аналогичные результаты были получены в экспериментах с другими видами мух. Семь других видов Drosophila, а также комар желтолихорадочный Aedes aegypti кардинально меняли свой обонятельный профиль после заражения патогеном. Манипуляция патогенными бактериями социальной коммуникацией у насекомых, по-видимому, является в природе более распространенным явлением, чем считалось.

Новые знания могут однажды найти применение. Поскольку заражение насекомых бактериями может увеличить выброс их феромонов, это может помочь идентифицировать новые феромоны у еще не изученных видов, что полезно для борьбы с переносимыми насекомыми болезнями и сельскохозяйственными вредителями с помощью феромонных ловушек.