МОСКВА, 15 ноя - РИА Новости. Бабочки из рода парусников откладывают яйца у цветков растения только в том случае, если его листья благоухают ароматом синефрина - одного из распространенных "сжигателей жировой прослойки", пишут биологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Травоядные насекомые очень тщательно подходят к вопросу выбора "колыбели" для своих личинок. Бабочки и некоторые другие членистоногие проверяют пригодность того или иного растения, постукивая по его листьям передними лапками. "Барабанная дробь" поднимает летучие молекулы с поверхности листа, которые считываются специальными обонятельными волосками - сенсиллами - на конечностях самки.
Группа ученых под руководством Кацухисы Озаки (Katsuhisa Ozaki) из Исследовательского музея истории жизни в городе Осака (Япония) изучила, как парусник ксут (Papilio xuthus) выбирает растения, листья которых подходят для пропитания их гусениц.
Озаки и его коллеги вырастили несколько популяций взрослых парусников и секвенировали их ДНК. Биологи выделили несколько "обонятельных" генов, схожих с аналогичными участками ДНК у других насекомых.
По оценкам исследователей, в передних лапках насекомого были активны около 20 тысяч рецепторов запаха. Биологи отобрали лишь те, что присутствуют только на нервных клетках сенсилл. Эти рецепторы кодируются одним "супергеном" Gr1, работу которого ученые проверили при помощи 10 пахучих веществ из листьев цитрусовых растений.
Авторы статьи подготовили несколько ретровирусов, которые добавили к "программе" сборки одного из обонятельных рецепторов специальный фрагмент, кодирующий люминесцентный белок. Как объясняется в статье, ножки трансгенных бабочек будут светиться в случае, если их рецепторы "поймают" запах, закодированный в их гене.
Сначала биологи проверили работу смеси всех десяти запахов - ножки бабочки начинали ярко светиться при приближении к емкости с набором ароматов. С другой стороны, девять из десяти компонентов "цитрусового" запаха не были активны по отдельности. Последнее летучее вещество - "сжигатель" лишнего веса синефрин оказался главным и единственным "ключом" к обонятельным рецепторам парусников.
Для проверки своих выводов ученые подготовили набор из трех специальных двухцепочечных РНК, которых подавляют считывание различных участков Gr1 под кодовыми названиями А, В и С. Для этого биологи встроили "инструкции" для производства РНК в тело ретровируса и заразили им бабочек. РНК А и В в равной степени подавляли чувствительность обонятельных клеток парусника к запаху синефрина.
Затем биологи проверили нейрохимическую роль этих рецепторов - они отделили несколько ножек от тела оплодотворенных самок и подключили электроды к нервным окончаниям сенсилл. Практически все обонятельные окончания реагировали на экстракт листьев цитрусовых растений, как и на синефрин и похожие на него вещества.
После этого исследователи проверили, смогут ли бабочки с заблокированным геном Gr1 отложить яйца на поверхность искусственных листьев с запахом "сжигателя жира". Только 21% трансгенных насекомых успешно отложили яйца, по сравнению с 71% сородичей из контрольной группы. Кроме того, такие бабочки долго задерживались на листьях с запахом синефрина, что указывает на то, что РНК блокировали ген Gr1 лишь частично.
С другой стороны, эти насекомые не уступали в успешности "обычным" парусникам в том случае, если ученые наносили на листья полноценный экстракт листьев цитрусовых, а не один лишь синефрин и его производные. Таким образом, в считывании ароматической информации задействованы не только рецепторы "сжигателя жира", но и прочие нервные клетки, которые считывают иные запахи.
Ученые планируют изучить остальные гены и рецепторы, чтобы определить полный набор сигналов, указывающих на пригодность цитрусовых для откладывания яиц бабочками.
Парусники широко распространены по всему земному шару, в шести зоогеографических областях. Всего насчитывется до 700 видов, населяющих преимущественно влажные тропические и субтропические регионы.
