Что чувствует нос мотылька

Исследователи из Университета Юты выяснили, что мотыльки с пересаженными антеннами реагируют на новый, не встречающийся в природе феромонный коктейль, а не на смеси видов-донора или реципиента. Работа опубликована 27 января 2016 года в PLOS ONE.

Роль обоняния

Обоняние определяет большинство поведенческих реакций мотыльков: самцы находят самок по феромонам, а самки — подходящие места для кладки яиц по запахам растений. Каждый вид выработал высокоспециализированную чувствительность к определённым смесям одорантов и феромонов.

Эксперимент с пересадкой антенн

• Учёные, включая профессора Нила Викерса и доктора Сон-Гю Ли, пересадили имагинальные диски (клеточные скопления, развивающиеся в антенны) от более чем 350 гусениц вида Heliothis virescens гусеницам вида Heliothis subflexa.
• После метаморфоза мотыльков поместили в аэродинамическую трубу и тестировали их реакцию на различные феромонные смеси.

Результаты

• Наиболее привлекательной смесью оказалась ни A, B, C (реципиент H. subflexa), ни A, E (донор H. virescens).
• Около 75% мотыльков с пересаженными антеннами реагировали на новые комбинации: A, E, C или A, E, D (где D — репеллент для H. virescens в природе).

Неврологическая основа

Исследование антеннальной доли мозга показало:

• Рецепторы пересаженных антенн по-прежнему соединялись с отдельными клубочками (гломерулами), хотя и в других местах.
• Для активации поведенческой реакции («самка рядом») было достаточно возбуждения трёх гломерул, даже если детектируемые одоранты отличались от природных.

Вывод: мозг как «пленник» чувств

Результат демонстрирует, как мозг зависит от сенсорных входов для построения картины реальности. Мозг, лишённый прямых связей с внешней средой, может лишь интегрировать информацию от органов чувств, «собирая» сигнал воедино — подобно тому, как эксперт определяет вино по набору летучих соединений.