Цивилизация
Способность рыжих тараканов (прусаков) привыкать к отравам занимает энтомологов и производителей тараканьих ловушек уже не первый десяток лет. Попытки контролировать численность домашних тараканов при помощи ловушек с отравой ведутся с восьмидесятых годов с переменным успехом.
Но теперь разгадка механизма привыкания прусаков к новым инсектицидам, похоже, решена: ее подробности в пятничном номере журнала Science представили ученые под руководством Аяко Вада-Катсуматы, энтомолога из Университета Северной Каролины.
Оказалось, что сладкая глюкоза, которую в больших количествах добавляют в тараканьи ловушки, способна не привлекать, а отталкивать наученных горьким опытом насекомых. Приобретенное отвращение к сладостям имеет генетическую основу и может передаваться потомству.
Это дает тараканам возможность образовывать большие группы, способные избегать глюкозы и не попадаться на уловки производителей отравы. У нормальных прусаков глюкоза возбуждает вкусовые рецепторы, отвечающие за восприятие сладкого, в том числе глюкозы или фруктозы, компонента кукурузного сиропа, обычного ингредиента тараканьих ловушек. Обычно тараканы сладкоежки и им нравятся такие сахара.
«Мы не знаем, действительно ли глюкоза горька для избегающих ее тараканов, но мы знаем, что глюкоза активирует нейроны, реагирующие на горечь, те самые, которые срабатывают на кофеин и другие горькие вещества», — говорит доктор Коби Шаль, профессор энтомологии, соавтор исследования. «Во время опытов это заставляет брезгующих глюкозой тараканов закрывать рот и убегать от глюкозы», — добавляет он.
В своей работе ученые исследовали механизм работы парных вкусовых органов прусаков — специальных отростков (параглосс), с помощью которых они пробуют пищу.
Опыты показали странную электрофизиологическую реакцию: сахар может возбуждать как «сладкие», так и «горькие» вкусовые рецепторы.
Ученые установили, что брезгующие глюкозой тараканы, которым дают сладости, отказываются есть сахар, подобно тому как дети выплевывают что-то горькое. Нормальные тараканы между тем просто обожают сладости. Это удалось выяснить, наблюдая за поведением обычных и «опытных» тараканов рядом с разными приманками.
«Нам очень приятно, что теперь мы знаем нейронный механизм, лежащий в основе этой возможности приспосабливаться», — говорит соавтор статьи Джульс Сильверман, более 20 лет назад впервые догадавшийся о способности тараканов испытывать отвращение к сладостям.
Научившись избегать сладостей, прусаки, однако, вынуждены платить «горькую» цену. В лабораторных условиях такие тараканы, не имея возможности питаться сахарами, растут медленнее своих неприхотливых собратьев.
«Мы хотим понять, проявляется ли эта особенность в природе, где доступ к еде часто ограничен. Тараканы вынуждены адаптироваться к изменчивым и ненадежным источникам пищи, и отвращение к глюкозе накладывает дополнительные ограничения на получение питательных веществ», — уверен Сильверман.
Годами гонка вооружений в войне человечества с прусаками сводилась к поиску новых инсектицидов. Исследование свидетельствует о том, что теперь ученым стоит обратить внимание на устойчивость тараканов к определенным видам пищи.
«Как правило, генетические изменения или мутации приводят к потере какой-либо функции. В этом случае мутации привели к обретению новой — реагированию «горьких» рецепторов на контакт с глюкозой. Это дает тараканам невероятные способности к приспособлению. Эти тараканы впереди нас в гонке вооружений», — уверен Шаль.