Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Тараканы чистят усы для беседы

Биологи выяснили, зачем насекомые непрерывно чистят свои усы, даже когда вокруг не грязно

Дмитрий Малянов 05.02.2013, 13:28
Насекомые вынуждены постоянно поддерживать в чистоте свои усы даже в стерильно чистых помещениях iStockPhoto
Насекомые вынуждены постоянно поддерживать в чистоте свои усы даже в стерильно чистых помещениях

Почему насекомые непрерывно чистят свои усы-антенны, даже когда вокруг не грязно, удалось выяснить американским биологам. В этом ученым помог газовый хроматограф, электронный микроскоп и тюбик суперклея.

Все знают, что насекомые никогда не пребывают в состоянии полного покоя, а пытаются улучить любую свободную секунду, чтобы быстро и тщательно почистить свои усики — чувствительные антеннообразные придатки разнообразной формы, соединенные с передними сегментами членистоногих. Различные виды насекомые используют разные способы приведения в порядок усиков, используя разные движения и разные пары ног, но, что заставляет их беспрерывно заниматься антенным грумингом, даже находясь в стерильно чистых лабораторных помещениях, где нет никаких химических загрязнителей и пыли, до сих пор оставалось непонятным.

Группа энтомологов из Университета Северной Каролины, вооруженная газовым хроматографом, электронным микроскопом и тюбиком суперклея, решила наконец-то избавить взрослых от мучительных поисков ответа на задаваемый детьми вопрос, зачем насекомым требуется непрерывно чистить усики, и опубликовала результаты своего исследования в Proceedings of the National Academy of Sciences. Последние могут быть использованы при разработке более совершенных и безопасных для окружающей среды инсектицидов.

В качестве подопытного насекомого авторы выбрали отлично всем знакомого американского таракана Periplaneta americana — космополита, завезенного в Северную Америку из Африки, а затем широко распространившегося и по всем прочим континентам. Как и все членистоногие, тараканы уделяют много внимания состоянию своих усов, регулярно с помощью передней пары ног пригибая их ко рту и методично очищая каждый сегмент чувствительных антенн от основания до кончиков.

Чтобы выяснить, чем именно грязные усы таракана отличаются от чистых, перманентные действия насекомых по приведению антенн в порядок нужно было как-то прекратить хотя бы на непродолжительное время.

Для этого тараканов помещали на некоторое время в тесные контейнеры, где им сложно было развернуться, чтобы заняться привычной гигиеной, либо фиксировали один из усиков капелькой геля с цианоакрилатом, либо заклеивали этим гелем подвижные части ротового аппарата.

Используя газовый хроматограф и электронный микроскоп, энтомологи сначала выяснили, какие именно химические соединения — как летучие, так и нелетучие — скапливаются на нечищенных усах таракана. К некоторому удивлению биологов, большую их часть составили различные кожные липиды — жирные воскообразные вещества, защищающие насекомых от потери влаги, а также от различных паразитов и патогенных микробов.

Как выяснилось, на нечищенных в течение суток усах таракана скапливается в 3—4 раза больше защитных липидов, чем на чищеных.

«Понятно, что насекомые вынуждены постоянно счищать с сенсорных придатков частички пыли и разные химические загрязнители. Сложней объяснить, зачем им требуется постоянно счищать с них собственные секреторные выделения, выполняющие важные функции, в том числе защитные», — комментирует результаты опытов один из авторов статьи Коуби Шел.

Сенсорные щетинки обонятельных пор американского таракана. А — на нечищенных антеннах, B... PNAS
Сенсорные щетинки обонятельных пор американского таракана. А — на нечищенных антеннах, B — на зачищенных, С — на искусственно (химически) зачищенных. D--F: то же, только в случае феромон-чувствительных рецепторов. G--I: те же поры, только с большим увеличением, хорошо видно, что поры рецепторов покрыты липидами до груминга, частично очищены после и полностью открыты после химического очищения ; J--L: другие обонятельные рецепторы — до груминга, после груминга, искусственно очищенные. // PNAS

С помощью электроантеннограммы была измерена чувствительность грязных и чистых тараканьих усов к различным запахам, в том числе к перипланону-Б — открытому еще в 1952 году тараканьему феромону, посредством которого общаются между собой мужские и женские особи. Оказалось, что антенны, которые таракан не чистил сутки, демонстрируют в пять раз меньшую чувствительность к запахам, чем те, на которые таракан регулярно «наводит марафет». Схожую картину энтомологи наблюдали, проведя такие же эксперименты над муравьями, домашними мухами и Blatella germanica, европейским рыжим собратом американского таракана, известным в просторечии как прусак.

Даже в отсутствие внешних загрязнителей антенны насекомых существенно теряют свою чувствительность из-за кожных липидов, которые, скапливаясь на поверхности усов, постепенно забивают микроскопические поры, через которые летучие молекулы проникают к рецепторным клеткам.

Безостановочно счищая излишки секреторных жиров, насекомые поддерживают баланс между протекторной функцией липидов и доступом внешних раздражителей к рецепторам.

Таким образом, методичная чистка усиков необходима насекомым не только для того, чтобы удалять с антенн внешние загрязнители, но и для регуляции сенсорной чувствительности, поскольку кожные липиды помимо защитной выполняют и транспортные функции, улавливая и доставляя пахучие молекулы к рецепторам.

Зная это, можно разработать более безопасные инсектициды, которые проникнут в организм тараканов не через толстый хитиновый покров, а прилипнут к липидной пленке во время антенного груминга, когда насекомое чистит свои усы, счищая с них лишнюю жировую пленку.