Насекомые — самые многочисленные и удивительные существа на планете. Недавно ученые выяснили, что самцы редкого вида тропических бабочек отпугивают соперников от своей самки с помощью специальной жидкости со специфическим запахом. Это вещество вырабатывается в их половых железах и действует как антиафродизиак для других особей, пролетающих мимо.
Уникальная способность
Оцимен — это вещество, которое вырабатывается в половых железах самцов тропических бабочек Heliconius melponene, обитающих в Панаме. Оно имеет отпугивающий запах и призвано защищать самку бабочки от повторного спаривания с другими самцами. Этот вид эволюционировал настолько, чтобы производить в своем теле мощный антиафродизиак, которому нет равных.
Спарившись с самкой, самец бабочки оставляет на ее теле сильно пахнущий след из оцимена, который действует как отпугиватель для других самцов. Но главная загадка для ученых состоит в том, что это же самое химическое вещество вырабатывается цветами, чтобы привлечь бабочек для опыления. Но почему в одном случае оно привлекает, а в другом, наоборот, отталкивает? Это и стало предметом серьезного исследования.
Одно вещество — разные цели
Исследователи впервые определили ген, который показывает, что бабочки и цветы независимо эволюционировали, чтобы вырабатывать одно и то же химическое вещество, но для совершенно разных целей. «Мы определили ген, ответственный за производство этого мощного феромона, называемого оцименом, в гениталиях самцов бабочек», — говорит ведущий автор исследования доктор Кэти Дарра из Калифорнийского университета в Дэвисе.
Это показывает, что эволюция продукции оцимена у самцов бабочек не зависит от эволюции его же у растений. Долгое время считалось, что насекомые берут химические соединения из растений, а затем используют их, чтобы отвлечь внимание соперников от избранных самок. «Мы доказали, что бабочки могут сами производить химические вещества, но с совсем другими намерениям», — сказала доктор Дарра, — Бабочки-самцы используют оцимен, чтобы оттолкнуть конкурентов, а цветы — чтобы привлечь бабочек для опыления».
Все дело в разном контексте
Это звучит в высшей степени нелогично, но, по мнению ученых, такое различие можно объяснить контекстом. «Это то, что мы не совсем понимаем, но мы думаем, что это связано с тем, как обрабатываются сигналы. Возможно, бабочки воспринимают их по-разному вместе с визуальными образами или другими запахами, такими как сторонние цветочные ароматические соединения», — сказала доктор Кэти Дарра.
Сам запах не меняется, но меняется контекст и, следовательно, то, как интерпретируется сигнал. Визуальные подсказки, которые получают бабочки, очень важны. Когда запах обнаруживается в присутствии цветов, он будет привлекательным, но когда он будет обнаружен на другой бабочке, он будет отталкивающим для самцов. Контекст — это главный ключ.
Уникальное вещество доступно не всем
Бабочки Heliconius melponene живут около шести месяцев. У самок обычно мало половых партнеров, и они хранят сперму и используют ее для оплодотворения своих яйцеклеток в течение нескольких месяцев после одного спаривания. Между тем у самцов есть столько самок, сколько они смогут оплодотворить. Каждый раз, когда они спариваются, они оставляют на самке оцимен.
Однако это химическое вещество вырабатывается не всеми бабочками рода Heliconius. Например, Heliconius cydno, другой вид, проанализированный для исследования, не производит феромона с таким действием. Это проливает новый свет на важность запаха как формы коммуникации. Предположительно бабочки приспособились обнаруживать оцимен, чтобы находить цветы, а затем эволюционировали, чтобы использовать его совершенно другим способом.
Главная цель — защитить свои гены
Самцы хотят передать свои гены следующему поколению, и они не желают, чтобы у самок рождались дети от других отцов. Вот почему они используют этот запах, чтобы сделать их непривлекательными для других партнеров. Самцы бабочек в брачный период сильно докучают самкам, поэтому им даже выгодно быть «помеченными» — так их перестанут беспокоить.
В природе есть даже отдельный вид бабочек, которые надевают на самок после спаривания нечто вроде «пояса целомудрия». После осеменения они формируют «заглушку», которая не позволяет самкам спариваться с другим самцом. В ответ у некоторых самок развились более крупные и сложные гениталии, которые труднее заблокировать. Все это делается ради того, чтобы передать будущим поколениям именно свои гены.
Результатом стала тотальная «битва полов», в которой самцы изобретали все более изящные «заглушки» — некоторые с крыловидными выступами, скользкими чешуйками или заостренными крючками. Вместо того чтобы использовать танец или песню для спаривания, самцы просто блокируют проход своим соперникам. Самка оплодотворяет большую часть своих яйцеклеток спермой последнего партнера, поэтому ревнивому самцу выгодно действовать именно так — отпугивать соперников или блокировать им доступ «к телу».