Долгое время считалось, что у бабочек органы обоняния представлены исключительно усиками. Однако в последние годы были обнаружены обонятельные рецепторы и в других частях тела насекомых. Недавние исследования показали, что крылья табачного бражника Manduca sexta также выполняют функцию органа обоняния, способного улавливать летучие вещества, характерные для растений, на которых бабочка откладывает яйца.

Расширение представлений о системе обоняния насекомых

Традиционно основным органом обоняния у насекомых считались антенны. Однако за последние десятилетия были выявлены гены обонятельных рецепторов в различных частях тела, включая ротовые придатки, ноги, яйцеклад и крылья. Эти открытия свидетельствуют о более сложной и распределённой по всему телу системе обоняния у насекомых, чем предполагалось ранее.

Исследование обонятельных способностей крыльев

Группа биологов из Института химической экологии общества Макса Планка (Германия) провела исследование, посвящённое обонятельным функциям крыльев табачного бражника. Этот вид бабочек широко используется в нейробиологических и экологических исследованиях. Результаты работы были опубликованы в Journal of Experimental Biology.

В ходе экспериментов поверхность крыла изучалась под микроскопом. На краях крыльев были обнаружены особые щетинки с подвижным креплением и порой на конце, что характерно для обонятельных рецепторов. Поры также покрывают всю поверхность этих щетинок, позволяя летучим молекулам проникать к нервным окончаниям.

Генетический анализ и функциональные тесты

Генетический анализ клеток крыла показал активность генов специфических обонятельных рецепторов, которые у других насекомых отвечают за восприятие аминов и кислот. При этом гена основного обонятельного рецептора, характерного для антенн, в крыльях обнаружено не было. Это указывает на наличие у крыльев собственного независимого механизма восприятия запахов.

Для подтверждения этих данных проводились эксперименты с изолированным крылом, которое подвергалось воздействию различных запахов. Электрические сигналы регистрировались только при воздействии двух соединений — пирролидина и пиперидина. Оба вещества являются летучими аминами, содержащимися в соке паслёновых растений, на которых бабочка откладывает яйца.

Выводы

Результаты экспериментов показали, что даже после удаления края крыла с обнаруженными щетинками реакция на запах сохранялась. Это свидетельствует о том, что обонятельные щетинки могут быть распределены по всей поверхности крыла, в том числе под чешуйками. Таким образом, крылья табачного бражника функционируют как самостоятельный орган обоняния со своим механизмом распознавания запахов.