Вероятно, из-за выброса гормона октопамина
Итальянские энтомологи придумали, как сделать выращенных в неволе самцов средиземноморских плодовых мух более успешными любовниками. Эксперименты показали, что если дать мужским особям этих насекомых подраться с роботизированной моделью сородича, то впоследствии они будут больше времени тратить на ухаживания за самками и спаривание с ними. Кроме того, у них вырастет процент успешных попыток спаривания. Как отмечается в статье для журнала Biological Cybernetics, результаты исследования повысят эффективность программ по сокращению численности насекомых, в ходе которых в дикую природу массово выпускают стерилизованных самцов.
Среди насекомых много вредителей сельского хозяйства, переносчиков инфекций и инвазивных видов, угрожающих целым экосистемам. Один из наиболее эффективных и безопасных для окружающей среды методов борьбы с ними заключается в том, чтобы в большом количестве выращивать в неволе стерильных самцов определенных видов и выпускать их в природу. После того, как такие особи спарятся с дикими самками, те не дадут потомства. В результате местная популяция вида сократится или вовсе исчезнет.
Несмотря на все достоинства этого подхода, у него есть и недостатки. Одна из проблем заключается в том, что выращенные в неволе и стерилизованные самцы приспособлены к жизни в природе хуже своих диких сородичей. Например, они зачастую плохо справляются с поиском и оплодотворением самок.
Команда энтомологов под руководством Донато Романо (Donato Romano) из Школы передовых исследований имени Святой Анны в Пизе решила сделать выращенных в неволе самцов насекомых более успешными любовниками. Ученые сосредоточили внимание на средиземноморских плодовых мухах (Ceratitis capitata) — широко распространенных вредителях, личинки которых питаются плодами более 200 видов растений. С этими насекомыми часто борются, выпуская в природу стерилизованных самцов.
Романо и его соавторы обратили внимание, что самцы средиземноморских плодовых мух агрессивно ведут себя по отношению друг к другу. Мужские особи этих насекомых занимают на листьях или плодах растений участки, где устраивают брачные демонстрации для привлечения самок. Хозяин участка ревностно защищает его от конкурентов, вступая с ними в ритуализированные поединки, включающие взмахи и удары крыльями, а также покачивания и толчки головой. Авторы предположили, что сражения с соперниками запускают в организме мух-самцов изменения, которые впоследствии позволяют им эффективнее привлекать и оплодотворять самок.
Чтобы проверить данную идею, исследователи провели серию экспериментов с выращенными в неволе самцами плодовых мух. Они сажали по одной мужской особи за раз в прозрачный контейнер, на дне которого по окружности лежали пять дисков, вырезанных из листьев цитрусовых деревьев. После этого подопытных мух на двадцать минут оставляли в одиночестве, чтобы они заняли один из дисков в качестве демонстрационной площадки.
Затем авторы помещали в центр окружности между дисками роботизированную модель самца, управляемую с помощью магнита, Ее направляли к диску, выбранному настоящим самцом, чтобы сымитировать вторжение соперника. Робомуха находилась у границ занятого участка тридцать секунд, после чего возвращалась в центр окружности на шестьдесят секунд. Данная последовательность действий повторялась в течение пятнадцати минут. Подопытные самцы видели в роботах соперников и демонстрировали агрессивное поведение, защищая от них свои участки.
На следующем этапе к самцам плодовых мух, которые сразились с роботом, на час подсаживали половозрелых самок. Исследователи фиксировали, сколько времени у мужских особей займет вибрациями крыльями (это часть брачной демонстрации), как быстро они перейдут к совокуплению и как долго оно продлится. Кроме того, они оценивали, закончится ли попытка спариться успешно или самка отвергнет ухаживания. В качестве контрольной группы выступали самцы, которые не сталкивались ни с живыми, ни с роботизированными соперниками. В обеих группах было по 120 особей.
Как и ожидали авторы, встреча с роботом-конкурентом помогла самцам плодовых мух эффективнее привлекать самок. По сравнению с сородичами из контрольной группы они дольше вибрировали крыльями, позже переходили к совокуплению и дольше оплодотворяли самок. В целом такие самцы тратили больше времени на ухаживания и спаривание. А их попытки совокупиться с самками чаще заканчивались успешно.
Романо и его коллеги предполагают, что во время драки с соперником (настоящим или роботизированным) в гемолимфу мух-самцов выбрасывается большое количество октопамина — аналога норадреналина у беспозвоночных. Это соединение активирует октопаминергические нейроны и тем самым стимулирует агрессивное и брачное поведение.
Авторы надеются, что результаты их исследования сделают проекты по контролю численности вредных насекомых более эффективными. Однако для этого нужно придумать, как тренировать стерилизованных самцов в промышленных масштабах.
Ранее мы рассказывали о том, как нидерландские инженеры создали легкого летающего робота, который позволяет изучать механизмы, лежащие в основе полета насекомых. Несмотря на отсутствие хвоста он может управлять движением вокруг вертикальной оси с помощью движений крыльев, создающих крутящие моменты по остальным осям. Эксперименты с роботом позволили подтвердить гипотезу, согласно которой дрозофилы и некоторые другие насекомые используют аналогичный механизм во время резких поворотов.
Они стали самыми крупными хищниками, которых заметили за кормлением нектаром
Эфиопские шакалы оказались любителями нектара. Зоологи обнаружили, что во время цветения книпхофий — травянистых растений из семейства асфоделовых — эти хищники облизывают их богатые нектаром соцветия. При этом на морде шакалов остается пыльца, так что, возможно, они участвуют в опылении этих растений. По словам исследователей, эфиопские шакалы стали самыми крупными хищными млекопитающими, которых заметили за кормлением нектаром. Впрочем, этот вид пищи вряд ли дает им много энергии и скорее служит лакомством. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Ecology.