Ćma zaskoczyła naukowców. Okazało się, że wącha skrzydłami

Ćma z gatunku zawisak tytoniowy posiada receptory węchu umieszczone na skrzydłach – wskazują nowe badania.
Na skrzydłach zawisaka tytoniowego odkryto krótkie porowate włoski oraz mRNA odpowiedzialne za rozpoznawanie konkretnych zapachów i smaków.
Badania wykazały, że skrzydło ćmy reaguje na dwa specyficzne cuchnące aminy występujące w liściach roślin psiankowatych.
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie

Skrzydła owadów wyposażone są w liczne mechanoreceptopry, dzięki którym mogą one monitorować prędkość, wibracje i ciśnienie powietrza, a co za tym idzie – precyzyjnie kontrolować lot. Sonja Bisch-Knaden i Bill Hansson z Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Niemczech przypuszczali, że skrzydła ciem mogą także wyczuwać niektóre zapachy.

Ćma zawisak tytoniowy ma receptory zapachu na skrzydłach

Pod skaningowym mikroskopem elektronowym naukowcy dokładnie przyjrzeli się powierzchni skrzydeł zawisaka tytoniowego (Manduca sexta) – mających rozpiętość nawet 12 centymetrów – i mierzyli wytwarzane przez nie sygnały elektryczne.

Wcześniejsze badania pozwoliły odkryć na skrzydłach zawisaka białka receptorowe odpowiedzialne za odczuwanie różnych zapachów i smaków. Jednak białka receptorowe to dopiero początek kaskady sensorycznej, która przekształca zapachy w sygnały nerwowe. Potrzebne są także wyspecjalizowane, wrażliwe na zapach włoski, rozmieszczone wzdłuż krawędzi skrzydeł.

I rzeczywiście, pomiędzy cienkimi (120 µm) włoskami wrażliwymi na dotyk autorzy zauważyli krótsze (80 µm) porowate włoski, charakterystyczne dla receptorów zapachowych. Ponadto ze skrzydeł ciem udało się wyodrębnić mRNA kodujące białka rozpoznające określone zapachy.

Trwające wiele miesięcy analizy pozwoliły zidentyfikować mRNA dla 33 receptorów smaku i zapachu. Kiedy naukowcy porównali białka receptorowe znalezione w skrzydle z zapachami wyczuwanymi przez receptory u innych owadów, doszli do wniosku, że skrzydła ćmy prawdopodobnie wyczuwają gorzkie smaki i zapach amin, które dla nas pachną jak gnijąca ryba.

Następnie skrzydło zawisaka zostało podłączone do obwodu elektrycznego i poddane działaniu różnych zapachów – od pirydyny i metyloheksanianu po zapach kwiatów bielunia. Jak się okazało, skrzydło wyczuło tylko dwa zapachy: pirolidynę i piperydynę. To cuchnące aminy, które występują w liściach roślin psiankowatych, na których zawisaki tytoniowe składają jaja.

Symulacja przy użyciu sztucznej inteligencji pozwoliła ustalić dwa receptory, do których trójwymiarowej struktury idealnie pasowały pirolidyna i piperydyna.