Кто и зачем зомбирует животных
|
На прошлой неделе ученые наконец объяснили, почему запах кошачьей мяты возбуждает котов, а к обычной они равнодушны. Дело в психоактивных веществах, выделяемых растениями. Как правило, они нужны для того, чтобы просто отпугнуть насекомых. Но иногда природа дает сбой, и животные превращаются в наркоманов. Первые предположения о том, почему Nepeta cataria сводит с ума не только домашних, но и диких котов, появились около 30 лет назад. Тогда ученые выяснили, что растение способно производить летучие вещества — непеталактоны, по структуре напоминающие кошачьи феромоны. Поэтому, учуяв запах Nepeta cataria, животные начинают кататься по полу, тереться о поверхности и мурлыкать. |
Исследователи считают, что в этот момент домашние питомцы могут находиться в состоянии эйфории, подобной той, которую испытывают люди, употребляющие опиаты. Эксперименты показали: аналоги налоксона — химического соединения, блокирующего опиоидные рецепторы в нервной системе, — снижают воздействие кошачьей мяты на четвероногих или же вообще сводят его на нет. Растению непеталактоны нужны, конечно, не для одурманивания котов, а для отпугивания насекомых, которые могут его съесть. Однако, судя по всему, в качестве феромонов они действуют и на тлей. Правда, с какой целью, пока непонятно. |
При этом синтез непеталактонов долгое время оставался загадкой. Только в конце 2018 года британские биохимики расшифровали геном кошачьей мяты и выяснили, что летучие вещества образуются благодаря двум группам ферментов. Первые — терпен-синтазы — собирают молекулы растительных феромонов из спиртов и прочих простых цепочек углеводородов, а вторые — NEPS — "откусывают" ненужные атомы водорода от молекулы и заставляют ее нить сплестись в ароматическое кольцо. Когда-то этим ферментом обладали практически все ближайшие родственники кошачьей мяты, но затем потеряли его вместе с привлекательностью для котов. И только Nepeta cataria приобрела способность независимо производить подобные вещества в процессе конвергентной эволюции. |
Гусеницы, питающиеся обыкновенными томатами, со временем превращаются в каннибалов и начинают поедать друг друга. Как выяснили американские биологи, во всем виновата жасминовая кислота, содержащаяся в растении. Ее производные реагируют на слюну насекомых и стимулируют выработку в листьях особых ферментов, которые, в свою очередь, блокируют у гусениц пищеварительный процесс. В результате еда уже не кажется животным такой привлекательной и они начинают поедать друг друга. Исследователи обработали трехнедельные саженцы томатов метилжасмонатом — эфиром жасминовой кислоты. Именно это соединение растения используют как сигнал к защите от прожорливых насекомых. Затем на каждый куст высадили по восемь гусениц малой совки (Spodoptera exigua) — достаточно, чтобы они успели съесть все листья, прежде чем томат самостоятельно начнет реагировать на угрозу. |
Спустя несколько дней выяснилось: больше всего пострадали растения, покрытые наименьшим количеством метилжасмоната. А вот томаты, на которые ученые не пожалели химиката, остались практически целыми. Их биомасса была вчетверо объемнее. |
Что касается гусениц, то уже через неделю они съедали друг друга абсолютно на всех кустах, участвующих в эксперименте. Первыми к каннибализму склонялись те, кому достались саженцы с высокой концентрацией метилжасмоната. Авторы работы отмечают, что защитная стратегия томатов — одна из наиболее эффективных в растительном мире. С одной стороны, культура сохраняет листья, делая их невкусными, а с другой — уменьшает количество вредителей, заставляя их съедать друг друга. Именно поэтому для защиты от насекомых выгоднее и безопаснее использовать растительные гормоны, в том числе метилжасмонат, а не синтетические гербициды. |
Некоторые виды флоры для защиты от вредителей используют никотин. Он делает листья и стебли неприятными на вкус для гусениц, а цветы — притягательными для шмелей. Встречаясь в пыльце и нектаре в очень небольшой концентрации, это вещество, как выяснили британские исследователи, заставляет насекомых раз за разом опылять одни и те же растения. В ходе эксперимента ученые обрабатывали искусственные цветы 30-процентным раствором глюкозы, в одном случае — чистым, а в другом — с примесью никотина в разных концентрациях. Затем в комнату запускали 60 шмелей. Оказалось, что минимальный уровень никотина привлекает насекомых, а максимальный, наоборот, отталкивает. Среднее же содержание этого вещества никак не влияло на их предпочтения. |
Кроме того, шмели, однажды привлеченные никотиновой пищей, впоследствии старались выбирать точно такие же цветы, с которыми встречались прежде. Они делали это даже в том случае, когда ученые обрабатывали растения обыкновенной водой. Причем чем выше была концентрация никотина первоначально, тем большую приверженность к тем или иным цветам демонстрировали насекомые. Исследователи предполагают, что речь идет о физиологической зависимости — наподобие той, что никотин вызывает у людей. Это вещество, судя по всему, влияет на активность никотиновых ацетилхолиновых рецепторов в мозге шмелей и формирует у них пристрастие к определенному виду растений. |
Источник |