Медова роса — це цукристий розчин, який виробляється кількома різними типами комахи, особливо ті, які живляться, вставляючи свій хоботок у флоемні судини рослини. Ці судини несуть розчинений цукор та інші поживні речовини по всій рослині, а сисні комахи використовують свій шипоподібний ротовий апарат, щоб отримати доступ до потоку смаколиків. Дивно, але коли комаха натискає рідину і починає смоктати, високий тиск у судині флоеми змушує велику краплю медяної роси виходити з анального отвору комахи. Це цінне джерело їжі для інших комах, у тому числі різних видів мурах.
Хоча хімічний склад медяної роси вивчався з точки зору її поживної цінності для мурах та інших видів, які нею харчуються, природа летких (або смердючих) компонентів не досліджувалася. Цілком можливо, що запахи виділень медяної роси використовуються комахами для спілкування між собою, особливо під час розмноження. Нове дослідження, опубліковане в Кордони в науці про комах, тепер показав, що медяна роса, яку виробляють плямисті ліхтарики, дає початок багатьом органічним молекулам у повітрі, які є привабливими для інших представників виду та, ймовірно, відіграють важливу роль у поведінці комах.
Ліхтарники плямисті (Lycorma delicatula) не є корінними для США, а були випадково завезені з Китаю, де вони є корінними. Перша особина була зареєстрована в Пенсільванії у вересні 2014 року. На жаль, цей вид є інвазійним і харчується широким спектром фруктових, декоративних і деревних дерев. Особи можуть поширюватися на великі відстані за допомогою людей, які переміщують заражений матеріал або предмети, що містять яєчну масу. Дуже важливо контролювати цього шкідника, перш ніж він пошириться надто широко, інакше він може завдати серйозної шкоди виноградарській, садовій та лісозаготівельній промисловості країни.
«Це дослідження є важливим, тому що перший крок до боротьби з будь-якими шкідниками — це зрозуміти їхню біологію та поведінку», — сказав Доктор Міріам Купербенд Служби інспекції здоров’я тварин і рослин Міністерства сільського господарства Сполучених Штатів Америки, Відділ захисту та карантину рослин (USDA APHIS PPQ) у США «Коли ми дізнаємося більше про поведінку ліхтарика крапчастого, ми сподіваємося знайти вразливе місце, яке ми зможемо використати розробити засоби боротьби зі шкідниками для зменшення їх популяції та поширення».
Здається, що плямисті ліхтарики мають одну досить незвичайну поведінку, яка може виявитися вразливою. Вони не тільки залишають виділення медової роси на підліску дерев у своєму середовищі проживання, але й утворюють масові скупчення на стовбурах окремих дерев. Там вони виділяють так багато медяної роси, що поверхня стовбура дерева стає білою та пінистою, і починає пахнути бродінням фруктів. Безліч ліхтариків збирається в цих місцях і додає виділення, тоді як сусідні стовбури дерев залишаються недоторканими.
Купербенд та її співробітники задалися питанням, чи медяна роса, яка виділяється в таких великих кількостях, можливо, містить семіохімічні речовини, феромони, які передають сигнали іншим ліхтарникам і змінюють їх поведінку. У попередніх дослідженнях дослідники фіксували невеликі зразки самців або самок плямистого ліхтарика на стовбурі дерева, укладеного в тонкий сітчастий рукав. Невдовзі ці групи створили великі скупчення вільних ліхтарників на стовбурах дерев, що навело дослідникам на думку, що феромони справді брали участь у залученні ліхтарників один до одного.
Щоб з’ясувати, чи медвяна роса містить будь-які поведінково активні компоненти, які можуть впливати на поведінку ліхтариків, дослідники зібрали зразки медвяної роси окремо від самців і самок ліхтарників у полі, щоб перевірити їх у лабораторії. Вони виявили численні семіохімічні речовини, включаючи чотири кетони, шість складних ефірів і три спирти, які існували в обох статей, але в різних співвідношеннях. Дві сполуки зустрічалися у співвідношенні більш ніж у 1.5 рази вище в чоловічих виділеннях, ніж у жіночих виділеннях, тоді як п’ять інших сполук були виявлені у більш високих концентраціях у жіночих виділеннях, ніж у чоловічих.
Потім дослідники дослідили, як медвяна роса вплинула на поведінку ліхтариків, даючи ліхтарникам можливість переміщатися в райони з різними типами медяної роси або без них. Їхні результати показали, що самці мух були сильно приваблені самцями, тоді як і самці, і самки були лише незначно приваблені самками. Хоча незрозуміло, що спричинило таку поведінку, це узгоджується зі спостереженнями за тим, як ці комахи поводяться в полі.
Команда визначила, які компоненти медяної роси викликають найсильніші сигнали. П'ять молекул були перевірені на привабливість і виявили, що вони мають специфічні профілі сексуальної привабливості. Дві молекули під назвою бензилацетат і 2-октанон приваблювали обидві статі, одна молекула під назвою 2-гептанон приваблювала лише чоловіків, одна молекула, 2-нонанон, приваблювала лише жінок, а одна молекула, 1-нонанол, відштовхувала самок, але не чоловіків. Усі п’ять із цих сполук також служать компонентами феромонів для різних видів комах, включаючи бджіл і постільних клопів.
Ці висновки є лише першими кроками до кращого розуміння того, як потенційно контролювати цього інвазивного шкідника. Автори припускають, що їхні висновки можуть допомогти розробити неінсектицидні засоби контролю, такі як розробка семіохімічних приманок для виявлення присутності ліхтариків або використання їх як засобів масового відлову. Є ще багато запитань, на які потрібно відповісти, наприклад, чи є сезонні зміни в такій поведінці та чи є взаємодія з мікробами в медяній росі, які виробляють необхідні хімічні речовини.
«Поведінка та спілкування плямистих ліхтариків досить складні, і це лише верхівка айсберга. На додаток до нашої роботи з вивчення хімічних сигналів, таких як сигнали медяної роси, ми також зацікавлені в ролі вібрації субстрату в їхній системі зв’язку», — сказав Купербенд. «Майбутні дослідження можуть зосередитися на розумінні того, як вони визначають місцезнаходження один одного, коли збираються та знаходять партнерів за допомогою різних типів сигналів».
Перевірте нас EarthSnap, безкоштовний додаток від Еріка Раллса та Earth.com.