Ароматный выбор: как запахи растений определяют диету бабочек и мотыльков

Аромат цветущих растений — это не просто приятный бонус теплого времени года, а ключевой фактор выживания и эволюции бабочек и мотыльков. Новое исследование международной группы ученых раскрывает, как суточные циклы растительных ароматов напрямую связаны с пищевыми привычками и развитием этих насекомых, известных как чешуекрылые.

В основе открытия лежит «гипотеза значимого аромата». Она предполагает, что запахи, испускаемые растениями, играют решающую роль в том, насколько специализированной становится диета насекомого. Исследователи обнаружили, что днем растения выделяют больше разнообразных ароматов, предоставляя дневным насекомым обилие химической информации для поиска и специализации на конкретных видах. Ночью же интенсивность и разнообразие запахов снижаются, поэтому ночным чешуекрылым, таким как мотыльки, приходится быть менее разборчивыми и питаться более широким спектром растений.

По-Ан Лин, доцент Национального тайваньского университета, инициировавший исследование, объясняет, что эта идея предлагает новый взгляд на то, почему одни насекомые — настоящие гурманы, а другие — нет. Это подчеркивает критическую роль летучих соединений, то есть запахов, в формировании взаимодействия между насекомыми и растениями. Ученые проанализировали данные о рационе и времени активности множества видов и обнаружили четкую закономерность: дневные чешуекрылые, такие как бабочки-монархи, действительно более привередливы в выборе пищи, в то время как ночные виды, например, павлиноглазка Полифем, имеют более обобщенную диету.

Чтобы найти физическое подтверждение своей гипотезе, ученые изучили главный орган обоняния насекомых — усики-антенны. Сравнив 582 экземпляра 94 видов бабочек и мотыльков, они пришли к выводу, что у самок, активных днем, антенны пропорционально крупнее, чем у ночных. То же самое касается и «специалистов»: у самок, которые питаются лишь несколькими видами растений, антенны часто больше, чем у «генералистов». Профессор энтомологии Гэри Фелтон из Университета штата Пенсильвания поясняет, что более крупные антенны несут больше чувствительных структур, что усиливает обоняние. Эта особенность, по-видимому, является ключевой адаптацией, позволяющей некоторым видам точно находить свои специфические кормовые растения.

Таким образом, исследование демонстрирует, как доступность химических сигналов в окружающей среде влияет на эволюцию сенсорных органов у насекомых. Это яркий пример того, как растения через свои химические выделения напрямую формируют эволюцию существ, которые от них зависят. Для самок бабочек и мотыльков выбор правильного растения для откладки яиц — это вопрос выживания потомства, ведь гусеницы полностью зависят от выбранного для них источника пищи. Новая гипотеза помогает понять, почему одни насекомые настолько специализированы, а другие гораздо более гибки в своем рационе.