Алкоголь приносит некоторым животным как удовольствие, так и пользу. Самцы плодовых мушек могут использовать его для повышения шансов на спаривание. Алкоголь не только меняет их поведение, но и запускает выработку феромонов, делающих самцов привлекательными для самок.
Дрозофила фруктовая (Drosophila melanogasterПлодовая муха — вид насекомого, распространенный по всему миру. Его можно встретить там, где есть испорченные или перезрелые фрукты, овощи и другие органические остатки. Например, в магазинах, среди фруктов и овощей, или на рынках.
Запах гниющих плодов манит плодовых мух, где интенсивно размножаются дрожжи. ферментации Дрожжи и другие микроорганизмы перерабатывают сахар из плодов в спирт и углекислый газ.
Ученые ранее спорили о влиянии алкоголя на насекомых. Некоторые исследования указывали на токсичность этанола и метанола, другие — на их участие в привлечении партнеров. Авторы новой работы установили связь между алкоголем, феромонами и брачными ритуалами.
Группа исследователей из Германии, возглавляемая Яном Кизи, … Ian KeeseyУченые из Института химической экологии Общества Макса Планка поставили цель изучить воздействие алкоголя на… Drosophila melanogasterВ целях проведения исследования учёные осуществили ряд экспериментов с членистоногими в лабораторных условиях.
Эксперименты показали, что самцы дрозофил, употребляющие спирт, производят больше половых феромонов. Эти химические сигналы действуют на самок привлекательно. Метанол, побочный продукт брожения, оказался главным катализатором: предусловие выработке феромонов, делал самцов более заметными в «брачной гонке» и повышал вероятность спаривания.
Эти самцы привлекали внимание самок вдвое чаще, чем трезвые сородичи. Однако есть нюанс: насекомые точно контролировали дозировку и избегали токсичных концентраций алкоголя, чтобы не погибнуть. Ученые выяснили, что этот баланс регулируют три независимых нейронные цепи в мозге дрозофил.
Первые две цепи отвечают за распознавание этанола и метанола, запуская поиск спиртного. Третья цепь активируется при опасной концентрации метанола, вызывая отвращение. Такой механизм позволяет насекомым получать выгоду от алкоголя без риска передозировки.
В экспериментах Кизи и соавторов применялся комплексный подход с чередованием научных методов. Химический анализ позволил измерить содержание спиртов в подгнивающих фруктах, флуоресцентные метки – визуализировать активность нейронов мозга насекомых. Исследователи наблюдали за выбором самок между трезвыми и «пьяными» самцами.
Даже малые количества метанола в пище повышали шансы самцов на спаривание, самкам же привлекали только феромоны.
Исследователи отметили, что для мух-дрозофил спиртное не новость, а обыденность. Биологическая эволюция научила их использовать алкоголь с выгодой, сохраняя баланс между его притягательностью и смертельной угрозой.
Открытие немецких исследователей меняет понимание роли алкоголя в природе. Для мух спиртное — не опасность, а средство для увеличения репродуктивного успеха. Это первый случай, когда нейронные сети регулируют баланс между пользой и риском, связанным с токсичными веществами.
Подробнее о результатах исследования можно прочитать в статье. опубликованной в журнале Science Advances.