Пахучий секрет уховерток

На свете мало полностью беззащитных существ. Уховертки, наземные насекомые, защищаются от хищников, используя жесткие выросты-церки на конце брюшка. Если механические средства не помогают, они выделяют пахучую жидкость из особых желез, расположенных в третьем-четвертом сегментах брюшка. Считается, что эта жидкость эффективно отпугивает многих хищников, однако о ее составе известно мало. Специалисты Гессенского университета им. Юстутса Либиха (Justus Liebig University Giessen), которые заинтересовались пахучим секретом уховерток, предположили, что у него есть и другие функции, например, антимикробные, и оказались правы.

Самка обыкновенной уховертки Forаicula auricularia во вcеоружии. Желтые хиноновые выделения брюшных желез показаны cтрелками (фото из Статьи)
Самка обыкновенной уховертки Forаicula auricularia во вcеоружии. Желтые хиноновые выделения брюшных желез показаны cтрелками (фото из Статьи)

Железы, которые синтезируют ядовитые, едкие или вонючие секреты, отпугивающие хищника, есть у многих насекомых. Иметь средства химической защиты выгодно, но организм может синтезировать ограниченное количество новых веществ, поэтому специализированные секреты — дорогое удовольствие, и продукты экзокринных желез нередко выполняют несколько функций. Например, майские хрущи Melolontha spp. выделяют производные бензохинона, которые используют как средство защиты, а в сочетании с летучими веществами растений они играют роль феромонов.

Для уховерток актуальна проблема дезинфекции. Они живут в темных и сырых местах, зимуют в почве, часто образуют плотные скопления, поэтому подхватить инфекцию им легко.

Немецкие исследователи проанализировали состав секрета у трех видов уховерток: Forficula auricularia, Apterygida media и Chelidurella guentheri. С помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии они исследовали содержимое желез, извлеченных из тел замороженных насекомых. Выделения всех трех видов содержали 2-метил-1,4-бензохинон и 2-этил-1,4-бенхохинон, A. media синтезировали еще 2,3-диметил-1,4-бензохинон и 2-этил-3-метил-1,4-бензохинон.

Оказалось, что соотношение компонентов видоспецифично. Секрет брюшных желез имеет характерный запах хинонов, цвет его светло-коричневый, а у обыкновенной уховертки F. auricularia — ярко-желтый. Ученые обнаружили, что потревоженная F. auricularia не разбрызгивает секрет: он сочится из отверстий и растекается по кутикуле.

Бензохиноновые выделения всех трех видов обладают антимикробной активностью в отношении грамм-положительных микрококков Micrococcus luteus, грамм-отрицательной кишечной палочки Escherichia coli, а также двух видов грибков, патогенных для насекомых: Beauveria bassiana и Metarhizium anisopliae. Секрет F. auricularia исследовали более подробно, оказалось, что он действует и на почвенных нематод Caenorhabditis elegans, в среде с бензохиноновыми выделениями уховертки черви теряют подвижность и погибают.

Эксперименты показали, что производные бензохинонов присутствуют не только на кутикуле обыкновенных уховерток, но и в почве вокруг скопления насекомых, но там их концентрация невелика. Очевидно, в почве они играют профилактическую роль.

Уховертки не единственные насекомые, которые используют секрет пахучих желез в целях дезинфекции. Так же поступают личинки жуков-листоедов, а жук-могильщик Nicrophorus vespilloides во рту и в анальной железе синтезирует смесь летучих веществ, которую предположительно использует для санитарной обработки среды и трупов, в которые откладывает яйца. Бензохиноны -прекрасное антимикробное средство, они активно взаимодействуют с белками и ингибируют ферментативные процессы, окисляя -NH и -SH группы.

Уховертки располагают небольшим, но эффективным набором веществ, и пользуются им с осторожностью. Бензохиноны могут не только хищника отпугнуть, но и навредить самому производителю и его собратьям по виду. Поэтому для уховерток химическая защита — дополнительное средство, а не основное. Не случайно они не распыляют пахучий секрет, а выделяют на кутикулу. Кроме того, у них может быть механизм, регулирующий выделение бензохинонов.

Исследователи не исключают, что бензохиноновые секреты уховерток выполняют и другие функции, например феромона тревоги или другого сигнала. Возможно, что эти роли зависят от концентрации секрета и конкретной обстановки.

Tina Gasch, Matthias Schott, Christoph Wehrenfennig, Rolf-Alexander During, Andreas Vilcinskas «Multifunctional weaponry: The chemical defenses of earwigs», Journal of Insect Physiology, 59 (2013) 1186−1193, doi: 10.1016/j.jinsphys.2013.09.006

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

Связанные статьи

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: