Экскременты плодовых мушек содержат половые феромоны и привлекают сородичей к трапезе

Как и многие другие насекомые, плодовые мушки (Drosophila melanogaster) производят феромоны, чтобы позвать сородичей к привлекательному источнику пищи. Исследователи из Института химической экологии Макса Планка (Йена, Германия) показали, что экскременты мушек (frass) также содержат эти феромоны. Фрукты, покрытые фекальными выделениями насекомых, особенно привлекательны для других мух. Вероятно, такая пища легче усваивается после того, как многие мушки уже поели с неё. Результаты — первый шаг к пониманию роли фекалий в коммуникации плодовых мушек.

Мушки находят пищу по запаху перезрелых фруктов. Фрукты служат не только источником питательных веществ, но и местом для поиска полового партнера и откладки яиц. Ранее было замечено, что места, посещенные многими взрослыми мушками, особенно привлекательны для их сородичей, но причины такого поведения были неясны.

Поведенческие тесты дали однозначный результат: насекомых привлекает запах фекалий их сородичей. «Хотя известно, что некоторые виды жуков используют свои фекальные выделения для передачи информации, мы были удивлены, насколько привлекательны даже самые малые количества экскрементов для плодовых мушек», — сообщает первый автор исследования Ян Кизи.

Исследователи проводили эксперименты с ловушками, содержащими разные запахи, и могли количественно оценить привлекательность запаха, подсчитывая мух в ловушках. Кроме того, они использовали «flywalk» — аналитическое устройство, которое определяет, является ли запах привлекательным или отпугивающим, регистрируя поведение отдельных мух в стеклянной трубке с разными запахами. Если мушка движется против ветра к источнику запаха, запах считается привлекательным. Интересно, что при тестировании запаха фекалий мушки всегда двигались к его источнику.

Экскременты содержат феромоны

Следующим шагом был химический анализ экскрементов, чтобы выяснить, какие компоненты запаха делают их привлекательными. К удивлению ученых, в экскрементах содержались половые феромоны. Запах экскрементов не только видоспецифичен, но и различается у самцов и самок.

Если много мушек посещают фрукт, они также откладывают на нем больше яиц. Вылупившиеся личинки могут извлечь выгоду из присутствия личинок, которые были там ранее: они могут легче перерабатывать пищу, «предварительно переваренную» микроорганизмами в экскрементах их сородичей. Наличие экскрементов не только привлекает больше мух, но и заставляет их больше есть и выделять, что дополнительно повышает привлекательность источника пищи.

«Экскременты, по-видимому, являются важным инструментом коммуникации между особями одного вида. Удивительно, но во многих экологических исследованиях это до сих пор игнорировалось», — объясняет Маркус Кнаден, руководитель исследования. «Разговоры о телесных выделениях все еще являются своего рода табу, и это могло способствовать тому, что исследователи избегали этой темы в прошлом. Это тем более удивительно в случае с Drosophila melanogaster, учитывая множество других экологических аспектов, которые интенсивно изучались у этого насекомого».

Средство для борьбы с вредителями?

Будущие исследования будут расширены на родственные виды мух, включая Drosophila suzukii. В отличие от своего родственника Drosophila melanogaster, которого привлекают перезрелые и гниющие фрукты, мушка suzukii атакует свежие или созревающие ягоды и виноград и является трудно контролируемым вредителем в садах и виноградниках. Если этот вид так же привлекается собственными экскрементами, как и Drosophila melanogaster, откроются новые возможности для эффективной борьбы с этим вредителем.