Виды, которые откладывают яйца, но не следят за ними, часто защищают свои драгоценные яйца от хищников, откладывая их в общие группы или обогащая их токсинами. Однако защита этих яиц от их собственного вида — совершенно другая игра; подвох в том, что любая антиканнибальная стратегия должна быть эффективным сдерживающим фактором, оставаясь нетоксичной для каннибалов.
В новом исследовании, опубликованном 10 января в журнале открытого доступа PLOS Biology , Сунита Нарасимха, Рошан Вийендраварма и коллеги сообщают, как плодовые мухи ( Drosophila melanogaster ), которые совместно откладывают яйца, используют химический обман, чтобы защитить свои яйца от каннибализации их собственные личинки.
Используя междисциплинарный подход , д-р Рошан Вийендраварма из Департамента экологии и эволюции, Лозаннский университет, Швейцария (в настоящее время в Институте Кюри, Париж, Франция) и его команда международных сотрудников разделили химическую, сенсорную, генетическую и механистическую основу обман с использованием модельной системы Drosophila.
Команда была заинтригована наблюдением, что личинки плодовой мухи , несмотря на их хищную природу, редко нападают на яйца в их окрестностях, даже когда лишены пищи. Исследуя различные возможные защитные механизмы, исследователи обнаружили, что чрезвычайно тонкий слой воска внутри скорлупы яйца действует как защитный барьер, предотвращающий каннибализм.
Используя масс-спектрометрию с высоким разрешением для определения конкретных вовлеченных молекул, команда обнаружила, что восковой слой состоит из букета половых феромонов, происходящих от обоих родителей, а затем прибила защитный эффект к женскому химическому веществу под названием 7,11-гептакозадиен ( 7,11-HD); этот феромон, обычно используемый, чтобы оживить спаривание взрослых мух, был добавлен маткой в слой воска яйца.
Уже было известно, что взрослым нужен ген ppk23 для обнаружения феромона 7,11-HD во время спаривания, поэтому авторы выяснили, играет ли ген ppk23 аналогичную роль у личинок. Они обнаружили, что ген действительно участвует в обнаружении этого феромона у личинок на «другой стадии развития», но модулирует совершенно другой поведенческий результат.
Наконец, этот нетоксичный феромон обладает интересным свойством, благодаря которому покрытие 7,11-HD может маскировать идентичность основных веществ от личинок — даже дрожжей, обычно неотразимых для личинок мух. В яйце эти материнские углеводороды, содержащиеся в восковом слое, защищают яйцо от утечки, предотвращая высыхание, и, кроме того, служат в качестве маски, скрывающей идентичность яйца от личинок каннибала.
Обман как стратегия защиты от хищничества развивался независимо у разных видов. Тем не менее, отчасти из-за предвзятого восприятия человекомисследования обмана в основном сосредоточены на стратегиях, основанных на зрении, и в меньшей степени на тех, которые обманывают другие чувства.
Выводы команды предполагают, что химический обман может быть распространен на древе жизни, особенно когда хищники полагаются на химические сигналы для получения корма. Кроме того, поскольку в исследованиях обмана животных редко использовались мощные модельные системы, такие как плодовая муха, это исследование демонстрирует, как это потенциально открывает путь для исследований сенсорной, нервной, генетической и механистической основы обмана.
Глубокое понимание таких стратегий имеет решающее значение, особенно в областях сохранения, эпидемиологии и борьбы с вредителями.
