Листовой запах привлекает Drosophila suzukii

В 2014 году в Германии было зафиксировано рекордное количество пятнистокрылых дрозофил Drosophila suzukii. Этот вредитель откладывает яйца в свежие и созревающие плоды до их сбора. Заражённые плоды часто дополнительно инфицируются бактериями и грибами, становясь непригодными для продажи и переработки. В настоящее время единственный эффективный метод борьбы — инсектициды.

Учёные из Института химической экологии им. Макса Планка идентифицировали листовой запах, высоко привлекательный для D. suzukii. Бета-циклоцитрал приманивает именно пятнистокрылую дрозофилу, но не других родственных дрозофилид. Специализацию обоняния насекомого на этот запах удалось измерить по реакции определённого сенсилла.

В отличие от распространённой Drosophila melanogaster, которая питается перезревшими и гниющими фруктами, D. suzukii откладывает яйца в здоровые созревающие плоды. В 2011 году вредитель впервые обнаружен в Германии, а к 2014 году виноградарям уже пришлось применять инсектициды. Стандартные уксусные ловушки для мониторинга неэффективны, так как привлекают и других дрозофилид, а проверка — трудоёмка.

Поведенческие тесты показали, что D. suzukii значительно сильнее привлекается листовой тканью, чем другие виды мух. Исследователи изучили реакции отдельных сенсилл у разных дрозофилид на множество экологически значимых запахов, включая листовые. Совмещение физиологии сенсилл и газовой хроматографии позволило идентифицировать уникальный аттрактант — бета-циклоцитрал. Также вредитель сильнее реагировал на запахи, выделяемые растением на ранних стадиях созревания плода, и слабее — на вещества ферментирующихся фруктов.

Интересно, что на этот запах явно реагирует только один тип сенсилл — ab3. "Мы были поражены, что снова именно сенсилла ab3 демонстрирует специфические реакции. Когда мухи осваивают новую пищевую нишу, требования к их обонятельной системе меняются. Кажется, сенсилла ab3 играет особенно важную роль в поиске пищи или лучшего места для откладки яиц", — объясняет Маркус Кнадэн.

Привлечение листовым запахом при откладке яиц в плоды — необычно. Самки используют длинный зазубренный яйцеклад, чтобы проколоть кожицу. "D. suzukii может выступать эволюционным мостом между плодовыми и растительноядными видами в семействе Drosophila", — говорит Ян Кизи. Созревающие плоды обычно окружены листьями. Привлечённые листовым запахом, мухи автоматически направляются к плодам, а визуальные сигналы помогают точно их определить.

Исследование обонятельной специализации поможет понять, почему некоторые виды становятся вредителями. Результаты могут способствовать созданию более эффективных ловушек для мониторинга и контроля D. suzukii.