Дрозофилы используют запахи для поиска полезных антиоксидантов в пище

Учёные из Института химической экологии Макса Планка (Йена, Германия) и Лундского университета (Швеция) обнаружили, что плодовые мушки (Drosophila melanogaster) способны обнаруживать полезные антиоксиданты в пище с помощью обонятельных сигналов.

• Антиоксиданты, такие как гидроксикоричные кислоты, нейтрализуют вредные свободные радикалы и защищают клетки от окислительного стресса. Для дрозофил окислительный стресс может быть вызван иммунным ответом на токсины патогенов в пище.
• Эти антиоксиданты в большом количестве содержатся во фруктах — основной среде размножения мух. Однако сами мушки не могут чувствовать запах гидроксикоричных кислот напрямую.
• Дрожжи, метаболизируя эти антиоксиданты, производят летучие этилфенолы. Именно эти вещества служат для мух надёжным косвенным сигналом (olfactory proxy detection) о наличии полезных соединений в субстрате.
• Взрослые особи обнаруживают этилфенолы с помощью обонятельных нейронов на максиллярных щупиках, экспрессирующих рецептор Or71a.
• Личинки мух, которых также привлекают дрожжи, обогащённые антиоксидантами, используют для этого другой рецептор — Or94b (он работает совместно с рецептором Or94a, улавливающим общий запах дрожжей). Этот рецептор присутствует только у личинок.
• Восприятие этилфенолов напрямую влияет на поведение: мушки привлекаются к источнику запаха, усиленно питаются и откладывают яйца в местах, где этилфенолы указывают на наличие антиоксидантов в субстрате.

По словам учёного Маркуса Стенсмира, подобная косвенная обонятельная детекция важных питательных веществ наблюдается не только у насекомых, но и у людей, для которых приятные запахи часто связаны с наличием аминокислот, жирных кислот или витаминов.

Это исследование демонстрирует ещё один пример целостного нейронного пути — от химического сигнала через специфические рецепторы и нейроны к сложному поведению. Учёные планируют выявить и другие нейронные пути, участвующие в обнаружении необходимых питательных веществ.