Current Biology: Самцы мотыльков используют мощный афродизиак для привлечения самок

Исследователи Университета штата Северная Каролина определили специфическую смесь феромонов, включая недавно обнаруженный афродизиак, используемую самцами мотыльков во время ухаживания, когда они пытаются заманить самок для спаривания.

Полученные результаты позволяют более детально изучить сложную смесь химических веществ, используемых для фундаментальной коммуникации на коротких расстояниях между самцами и самками мотыльков после того, как они были впервые описаны почти 35 лет назад.

Афродизиак, химическое вещество под названием метилсалицилат, получают из растений. При нападении травоядных растения выделяют метилсалицилат как в качестве лечебного механизма, так и в качестве крика о помощи для врагов этих травоядных. Его использование в феромонной смеси самцами мотылька Chloridea virescens можно рассматривать как проявление «мачизма», свидетельствующее о том, что самец смог победить и защитные силы растения, и его призыв к врагам мотылька, что делает его более достойным вариантом для спаривания.

Такое взаимодействие на близком расстоянии дает ценное представление как о видовом распознавании — как самки распознают самцов одного вида — так и о решении самки при выборе партнера, — сказал Коби Шэл, заслуженный профессор энтомологии.

Это взаимодействие дает самкам некоторое представление об истории конкретного самца.

К изучаемому семейству мотыльков относятся многие сельскохозяйственные вредители широкого профиля, питающиеся примерно 350 видами растений в Северной и Южной Америке, такие как табачный почковый червь, кукурузный колосовой червь и осенний армейский червь — основные вредители в Северной Каролине.

Самки мотыльков начинают процесс спаривания, испуская феромоны на большие расстояния. Самцы отвечают на эти сигналы, подлетая к самкам и испуская свою смесь феромонов. Самки оценивают эти химические вещества и решают спариваться или нет.

Исследователи использовали газовую хроматографию, при которой химические соединения разделяются в контролируемой печи, для определения химических веществ, содержащихся в смеси феромонов самцов, и обнаружили некоторые из них, которые не были обнаружены при первоначальном определении, сделанном более трех десятилетий назад. Подключив этот прибор к антеннам самок мотыльков, исследователи смогли увидеть, что метилсалицилат, который был едва различим при исследовании с помощью газовой хроматографии, вызывает бурную реакцию самок.

В ответ на этот неожиданный вывод исследователи показали, что антенны самок мотыльков имеют два обонятельных рецептора, которые настроены на метилсалицилат, что помогает им распознавать это химическое вещество в смеси, выделяемой самцами.

Исследователи также смогли уменьшить количество метилсалицилата, выделяемого самцами, и показали, что успех спаривания при этом снижается. Когда самцы получали метилсалицилат в небольших количествах, успешность их спаривания возвращалась к норме, что свидетельствует об афродизиакоподобном свойстве этого химического вещества.

Исследователи также обнаружили ничтожные количества метилсалицилата в мотыльках, которых кормили искусственным рационом в лабораторных условиях. Самцы мотыльков, пойманных на соевых полях Северной Каролины, напротив, содержали большое количество этого химического вещества в волосяных карандашах — мужских органах, выделяющих феромонную смесь. Добавив химическое вещество в рацион самцов лабораторных мотыльков в виде нектароподобного напитка с сахарной водой, исследователи показали, что самцы мотыльков впитывают это вещество и накапливают его в своих волосяных карандашах. Когда самцов побуждали энергично ухаживать за самками, в их перьях обнаруживалось меньшее количество метилсалицилата, поскольку самцы использовали большую часть этого вещества в своем феромонном коктейле.

Было удивительно обнаружить метилсалицилат в феромонных смесях самцов мотыльков, но данные этой работы позволяют предположить, что самцы мотыльков поглощают и накапливают метилсалицилат, будучи личинками, когда грызут растения, или взрослыми, когда пьют цветочный нектар, — сказал Шэл.

Возможно, самцы выработали половые сигналы, которые соответствуют сенсорной предрасположенности самок, реагирующих на метилсалицилат.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.

01.08.2023