母果蝇使用性信息素来遮盖鸡蛋 防止同类相食
产卵但不主动监视它们的物种经常通过将它们放置在公共群体中或通过用毒素强化它们来保护它们的珍贵卵免受捕食者的侵害。然而,保护这些蛋不被他们自己的种类吞噬是一个完全不同的游戏;问题在于,任何反同类相食策略都必须是有效的威慑力量,同时保持对食人族无毒。在1月10日发表在开放获取期刊PLOS Biology上的一项新研究中,Sunitha Narasimha,Roshan Vijendravarma及其同事报告了果蝇(Drosophila melanogaster)如何共同产卵,使用化学欺骗来保护他们的鸡蛋免受他们的蚕食。自己的幼虫。
来自瑞士洛桑大学生态与进化系的Roshan Vijendravarma博士(目前在法国巴黎的居里研究所)和他的国际合作者团队采用多学科方法,将化学,感官,遗传和机械基础分开。使用果蝇模型系统欺骗。
研究小组对观察到的果蝇幼虫尽管具有捕食性质,但即使在没有食物的情况下也很少攻击其附近的鸡蛋。在测试各种似是而非的防御机制时,研究人员发现,蛋壳内极薄的蜡层可作为防止同类相食的保护屏障。
使用高分辨率质谱法鉴定所涉及的特定分子,研究小组发现,蜡层由一束来自父母的性信息素组成,然后对一种名为7,11-二十二碳二烯的雌性化学物质起到保护作用( 7,11-HD);这种信息素,通常用来为成年果蝇的交配增添情趣,由母亲加入鸡蛋的蜡层。
众所周知,成年人需要一种叫ppk23的基因来检测交配过程中的7,11-HD信息素,因此作者研究了ppk23基因是否在幼虫中起类似作用。他们发现该基因确实参与了幼虫“不同发育生命阶段”中这种信息素的检测,但调节了完全不同的行为结果。
最后,这种无毒的信息素具有一个有趣的特性,即7,11-HD的涂层可以掩盖幼虫的基本物质的特性 - 甚至是酵母,通常不能抗蝇幼虫。在鸡蛋中,这些掺入蜡层内的母体碳氢化合物使鸡蛋防漏以防止干燥,并且通过这样做另外用作掩盖鸡蛋与食人族幼虫的身份的面具。
作为防御捕食的防御策略的欺骗在不同物种中独立发展。然而,部分由于我们对视觉感知的偏见,对欺骗的研究主要集中在基于视觉的策略上,而不是那些欺骗其他感官的策略。该团队的研究结果表明,化学欺骗可能在整个生命之树中很常见,特别是当捕食者依赖化学线索进行觅食时。此外,由于关于动物欺骗的研究很少使用强大的模型系统,如果蝇,这项研究表明这样做有可能为欺骗的感官,神经,遗传和机制基础研究开辟道路。对这些战略的深入理解至关重要,特别是在保护,流行病学和虫害管理领域。