Элегантные духи скарабеев: от любви до ненависти – один хиральный переход

248
Anomala orientalis
(вид, близкий к обсуждаемой Anomala osakana).
Самец Anomala orientalis находится в позе тестирования воздуха на присутствие феромонов

От любви до ненависти -один хиральный переход.

В мире насекомых сильно развита химическая коммуникация. Однако здесь таится немало сложностей: насекомые должны уметь отфильтровывать огромное количество химических компонентов среды, чтобы зарегистрировать присутствие нужного компонента, и при этом очень важно не перепутать самку своего вида с чужой, с которой всё равно ничего путного не выйдет. У мотыльков, например, фильтрация сигнала от средового шума достигается выработкой смеси веществ, которая вся в целом воспринимается как

Popillia japonica
Popillia japonica

специфичный сигнал, активизирующий половое поведение. Самки двух видов жуков скарабеев — Anomala osakana и Popillia japonica, которые являются героями сегодняшней заметки, реализуют противоположную стратегию — в качестве полового феромона они производят один и тот же (!) химический компонент, вернее хиральные варианты одного и того же вещества (C14H24O2:(Z)-5-(+)-(l-dece-nyl)oxacyclopentan-2-one). Хиральностью обладают любые молекулы, несовместимые со своим зеркальным отражением в результате любых комбинаций вращений и перемещений в трехмерном пространстве. Термин «хиральность» происходит от древнегреческого хеф («рука»), поэтому и понять этот термин проще всего, глядя на свои руки: как ни крути, а левая рука не накладывается поверх правой так, чтобы все главные особенности обеих рук совпали.

Итак, самки двух близких видов жуков, обитающих на одной и той же территории в Японии, в качестве половых феромонов производят два зеркальных отражения молекулы, которые не накладываются друг на друга (смотрите фото). Посмотреть и даже вращать трехмерную структуру каждой молекулы можно на сайте базы феромона, и самец остается в полной растерянности. Недавно поведение самцов было проанализировано на более тонком уровне. Оказалось, что у них в антеннах есть два ольфакторных нейрона — один настроен на половой феромон своего вида, другой — на феромон другого вида (поведенческий антагонист). Причем оба нейрона взаимно ингибируют друг друга, когда присутствует рацемический раствор (раствор, в котором имеются оба хиральных варианта). Но на этом постижение истины не остановилось, и ученые мужи из Корнеллского университета оборвали чуть более 100 000 антенн у

S-japonilure
S-japonilure

жуков (можно прикинуть — в работе два автора, т.е. примерно по 50 000 оборванных антенн на брата) и выделили фермент — эстера-зу, расщепляющую феромон. Их непосильный труд был вознагражден интересным открытием: оказалось, что данный фермент намного быстрее расщепляет половой феромон своего вида (время полураспада — 30 миллисекунд), чем половой феромон чужого вида (время полураспада — 90 миллисекунд). То есть запах чужой самки надолго сбивает поведение самца, и он ждет в нерешительности, когда же его эсте-раза переварит ненавистный запах и подскажет, куда лететь к любимому запаху.

Константин Попадьин

R-japonilure
R-japonilure

Заметка написана по материалам двух статей:

Ishida and Leal. 2008. China! discrimination of the Japanese beetle sex pheromone and a behavioral antagonist by a pheromone-degrading enzyme. PNAS 105: 9076-9080. Leal. 1996. Chemical communication in scarab beetles: Reciprocal behavioral agonist-antagonist activities of chiral pheromones. PNAS 93: 12112-12115.

Картинки молекул с сайта:

http://www.pherobase.com

Фото жуков с сайтов:

Anomala orientalis http://www.usga.org

Popillia japonica http://species.wikimedia.org

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 См. также:

  • Соотношение полов: мало самцов в неволе и много на свободе03.02.2009 Соотношение полов: мало самцов в неволе и много на свободе В №16N и №17N ТрВ прошлого года мы обсуждали проблему ленивых самцов: зачем нужны самцы, не заботящиеся о потомстве, да тем более в большом количестве? Сегодня этот вопрос мы обсудим с точки зрения соотношения полов в потомстве. Напомню, что проблема возникает из-за неравномерного вклада энергии в потомство: самцы способны продуцировать миллионы мелких сперматозоидов, тогда как самки способны производить лишь небольшое число яйцеклеток.
  • Самцу с красивыми ногами — большие яйца, а с некрасивыми — маленькие и попозже28.04.2009 Самцу с красивыми ногами — большие яйца, а с некрасивыми — маленькие и попозже Говорят, самое эротичное в мужчине - это ноги, ну и сопутствующие им носки. Всё ЭТО может смотреться либо привлекательно, либо не очень.
  • День российской науки: Атланты все еще держат небо.17.02.2009 День российской науки: Атланты все еще держат небо. 8 февраля - День российской науки. Праздник, увы, не очень громкий, многие у нас просто и не подозревают о его существовании, предпочитая отмечать, например, День советской науки, «приписанный» некогда к третьему воскресенью апреля, или даже гораздо более популярный День космонавтики 12 апреля, который часто ассоциируется не только с космонавтикой, но и со всей наукой скопом (об истории появления Российской академии наук, ко дню рождения которой после перестройки «приписали» День российской науки, читайте на с. 12).
  • От лица государства17.02.2009 От лица государства Все мы знаем, как трудно каждый год писать поздравления по одному и тому же поводу, находя новые слова, новые обороты речи. В этой связи мы решили проанализировать поздравления в адрес российских ученых от имени министра образования и науки Андрея Фурсенко, которые год за годом публикуются накануне 8 февраля. На сайте министерства удалось найти тексты обращений по случаю Дня российской науки 2006, 2007, 2008 и 2009 гг. Оказалось, что самое короткая здравица в адрес российских ученых - в 154 слова и 10 предложений - была написана в 2006 г., а самая длинная - в 272 слова и 15 предложений - в […]
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: