Самки стеблевого мотылька выбирают партнеров по запаху

Ученые из Лундского университета (Швеция) Жан-Марк Лассанс (Jean-Marc Lassance)и Кристер Лофседт (Christer Lofsedt) исследовали механизм ухаживания стеблевого мотылька (Ostrinia nubilalis) за особями женского пола. В процессе эксперимента авторам работы удалось выяснить, как же самка делает свой загадочный выбор. А изучали они небольшого и невзрачного мотылька потому, что это широко распространенный вредитель сельскохозяйственных культур, особенно кукурузы.

Химия межполовых отношений

Ученые пришли к выводу, что эти насекомые для привлечения партнера используют довольно сложную тактику. Особенно стараются особи мужского пола. Самцы насекомых, как и птиц, в отличие от людей моногаметны, то есть содержат одинаковую пару половых хромосом, и пол потомства определяют гены самки. По мнению ученых, именно эта особенность генетики мужского пола мотыльков заставила их изобретать все новые и новые способы ухаживания за самкой. У невзрачных стеблевых мотыльков есть только один способ обратить на себя внимание противоположного пола -- с помощью запаха или феромонов. Причем феромоны самки служат только для привлечения самца, а феромоны особей мужского пола сообщают множество данных о своем хозяине, предлагая самке сделать выбор. Это своеобразный химический диалог между двумя полами.

Один взмах крыла решает все

Как показал шведский эксперимент, процесс ухаживания состоит из нескольких стадий. Сначала специальные железы самца вырабатывают феромоны. Как только вещества образуются в нужном количестве, самец выпячивает специальную тонкую кисточку, расположенную между восьмым и девятым сегментами брюшка. Кисточка увеличивает поверхность распространения летучих феромонов. Самка же, оценив все достоинства партнера, делает свой выбор. Если она легким взмахом крыла касается кисточки самца, то тем самым показывает, что готова с ним спариться. Если же касания не произошло -- предложение отвергнуто. И тогда самец убирает кисточку, подобно шасси самолета.

Важный орган

От чего же зависит успех у противоположного пола? Ученые провели эксперимент, удалив кисточку у самцов. Результат оказался драматичным: самки полностью игнорировали несчастных представителей мужского пола. Приблизившись к ним достаточно близко, самки быстро обнаруживали изъян и не задумываясь улетали прочь, оставляя обескураженных поклонников. Тем самым авторы работы показали, что именно в этом органе, обеспечивающем распространение феромонов, кроется успех.

Капризы особей женского пола

По словам экспериментаторов, самки мотыльков вели себя во время эксперимента более чем разборчиво. Они никогда не выбирали первого попавшегося партнера.

Выбор самки зависел от двух показателей -- от возраста партнера и его родины. Самкам на выбор предлагались только что родившиеся, двухдневные и четырехдневные мотыльки мужского пола. Явное предпочтение оказывалось более «пожилым» представителям. По мнению энтомологов, «почтенный» возраст означал успешность самца в его борьбе за выживание и, следовательно, высокое качество его генетического материала.

Кроме того, самка с поразительной точностью оценивала еще и происхождение своего партнера. Ученые вырастили разные популяции стеблевого мотылька из яиц, добытых во Франции, Венгрии и США. Оказалось, что мотыльки разных географических районов издают свой собственный особый запах. Тем самым самка узнает партнера нужного происхождения и легко может распознать чужака, сразу отвергнув его ухаживания.

Все решает запах

Затем ученых заинтересовал вопрос, что же лежит в основе столь придирчивого выбора избранника. Оказалось, что химический состав феромонов самцов разного возраста и разных географических регионов сильно отличается. С помощью метода газовой хроматографии исследователи определили, что феромоны самцов мотылька состоят из изомеров гексадеканила ацетата, а с возрастом и в разных географических группах меняется доля изомеров и, соответственно, запах смеси.

Результаты работы опубликованы в мартовском номере журнала BMC Biology.