Аромат цветущих растений и молодой травы — не только хорошее весеннее дополнение, но и важный элемент выживания и развития бабочек и мотыльков. исследованиеИсследование, проведенное учеными из Пенсильванского университета, демонстрирует связь между суточными ритмами запаха растений и питательными предпочтениями, а также эволюцией бабочек. Lepidoptera).
В исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the Royal Society BМеждународная группа ученых изучила предположение о причинах избирательного питания у бабочек: одни виды потребляют лишь несколько растений, а другие — более разнообразный рацион.
Новая идея, названная «Гипотезой приятного аромата», предполагает, что запахи, которые выделяют растения, оказывают решающее влияние на то, насколько специализированным становится рацион бабочки или мотылька.
Эта идея дает новый взгляд на то, почему некоторые бабочки и мотыльки привередливы в еде, а другие нет. По-Ан Лин, доцент Национального университета Тайваня, отмечает также важную роль растительных летучих веществ, или запахов, в формировании взаимодействия насекомых с растениями и эволюционных адаптаций.
Чтобы выяснить влияние запахов растений на адаптацию, учёные исследовали органы обоняния насекомых — усики. Размеры усиков сравнили у 582 экземпляров из 94 видов бабочек и мотыльков. Установлено, что самки, активные днём, имеют более крупные усики по сравнению с размером тела, чем те, которые питаются ночью.
Это может указывать на то, что лучшее оборудование для обоняния более важно, когда существует больше запахов для обнаружения. Самкам специализированных видов Lepidoptera Осы, чье питание ограничивается несколькими видами растений, порой обладают крупными усиками по сравнению с осами «универсалами». Возможно, это связано с необходимостью четко воспринимать специфические запахи своих «питательных» растений.
«Связь между длиной усиков и распространением растений-хозяев оказалась очень сильной», — заявил Фелтон. «Большие усики связаны с большим числом сенсил – сенсорных структур, участвующих в обонянии, что увеличивает площадь поверхности рецепторов. Это может быть важным приспособлением для питания ограниченным набором растений у некоторых видов чешуекрылых».
Результаты демонстрируют связь между наличием растительных запахов и эволюцией обонятельных структур у насекомых, особенно самок, участвующих в выборе растений-хозяев и откладывании яиц. По словам Фелтона: «Это поразительный пример, как растения своими химическими выделениями оказали прямое влияние на эволюцию насекомых, которые зависят от них».
Вначале исследователи проанализировали имеющиеся научные данные, чтобы доказать, что растения в основном вырабатывают больше разнообразия и количества летучих органических соединений, или ароматов, днем по сравнению с ночью. После этого ученые применили свои знания к семейству… LepidopteraДля изучения связи между активностью насекомых (дневной или ночной) и их любимыми растениями.
Исследователи выяснили, что дневные насекомые, например бабочки-монархи, обладают более развитыми и специализированными органами для распознавания ароматов растений, вследствие чего эволюционировали как «разборчивые едоки». Ночные виды, такие как моль-пестрянка, сталкиваются с меньшим количеством и разнообразием растительных ароматов. При ограниченном количестве доступной химической информации им труднее быть избирательными, что может привести к более широкому рациону.
Насекомые-травояды, например бабочки и мотыльки, обязаны находить подходящие растения для еды и, если это самки, для откладывания яиц.
[Фото: Nick Sloff / Penn State]