Гусеницы бабочки белянки, или как ее называются капустницы, способны потреблять большое количество растительного сырья за короткое время и наносить серьезный урон урожаю капусты. Однако, чтобы безопасно питаться во враждебной среде, они активно используют свои усики для сканирования, и этим можно воспользоваться для разработки стратегий контроля без пестицидов.
Исследователи из Вагенингенского университета обнаружили, что крошечный «нос» гусеницы капустной белянки удивительно развит. «Нос» гусеницы бабочки (Pieris rassicae) имеет всего 34 нейрона, в то время как у того же насекомого, когда оно достигает стадии взрослой жизни бабочки, имеется около 300 000 нейронов. Тем не менее, функционирование органа и способ обработки информации в мозгу столь же сложны, как и у взрослой бабочки», — говорит энтомолог Александр Хаверкамп.
Поверхность нейронов, участвующих в обонянии, покрыта специальными белками, известными как белки обонятельных рецепторов. Эти молекулы связываются с химическими веществами в окружающей среде. Затем рецепторы запускают электрический импульс, который отправляется в долю усика — область мозга, которая определяет идентичность запахов.
Усиковая доля состоит из крошечных отсеков (клубочков), которые соединяются с другими клетками мозга, которые помогают распознавать сложный запах, например, цветка или листа.
«Это позволяет гусеницам улавливать множество различных запахов в окружающей среде, повышая их шансы на выживание, поскольку гусеницы живут в крайне враждебной среде, окруженные хищниками и ядовитыми веществами, включая пестициды. А поскольку капустная белянка питается растениями капусты, для этого очень важен хорошо развитый орган обоняния. Гусеницы, как и бабочки, тоже должны уметь точно распознавать определенные запахи», -объясняет Хаверкамп.
Знания о том, как гусеницы капустной белянки обнаруживают окружающую среду, и делает возможным изменение поведения насекомых. Таким образом, посадки могут быть защищены без необходимости применения агрохимических инсектицидов.
На поведение гусениц можно повлиять, выращивая между посадками капусты растения с запахом, неприятным для капустной белянки. В сочетании с наличием ловушечных растений, предпочитаемых гусеницами, можно отвлечь вредителей от основного урожая.
Исследования органа обоняния капустной белянки все еще продолжаются. «Мы начали с изучения экологических функций генов обонятельных рецепторов, которые содержат генетическую информацию о молекулах обонятельных рецепторов. Мы надеемся, что это предоставит нам больше информации о том, какие химические вещества вызывают реакцию молекул рецепторов и какое сообщение они передают гусеницам», заключил говорит Хаверкамп.
Источник и фото: Wageningen University.