Новости и мнения

Электрическое чувство шмелей

Крошечные волосы могут позволить насекомым обнаруживать цветочные электрические поля, согласно исследованию.

Пчелы используют электрические поля для того, чтобы помочь цветам дома, но механизм, с помощью которого насекомые делают это, остается загадкой. Чтобы выяснить это, ученые использовали лазеры, чтобы определить, движутся ли антенны или крошечные волоски на телах шмелей в ответ на электрическое поле. В то время как обе структуры были отклонены в полевых условиях, только волоски вызывали нервную активность, предполагая, что последние могут быть ответственны за электрический смысл насекомых, сообщили исследователи из Университета Бристоля, Великобритания, вчера (30 мая) в PNAS .

«Это очень аккуратное исследование, подтверждающее недавнее открытие, что пчелы и некоторые другие насекомые чувствительны к естественным электрическим полям и могут использовать их в своей повседневной жизни, чтобы добывать пищу и общаться», – писал Матье Лихоро из Университета Поля Сабатье в Тулузе, Франция. в электронном письме к ученому . «Отклонение механосенсорных волосков. , , обеспечивает очень простой механизм и повышает вероятность того, что это явление может быть гораздо более распространенным, чем считалось ранее, по крайней мере, у волосатых насекомых ».

Исторически сложилось так, что электрический прием наиболее широко наблюдался у водных животных , таких как акулы, рыбы и дельфины . Известно также, что некоторые наземные животные, в том числе утконосы и ехидны, обладают электрическим ощущением, но им требуется влажная среда для проведения сигналов. В 2013 году Грегори Саттон и его коллеги из Бристольского университета показали, что шмели могут обнаруживать электрические поля от цветов, но исследователи не были уверены, как это сделать .

В настоящем исследовании Саттон и его коллеги выдвинули гипотезу, что пчелы используют или свои антенны, или крошечные механосенсорные волоски на своих телах, чтобы чувствовать эти цветочные электрические поля. Чтобы проверить это, команда Саттона измерила вибрацию волосков тела и антенн насекомых в электрическом поле, используя лазерный доплеровский виброметр. Поскольку пчелы естественным образом заряжены положительно, исследователи сначала дали насекомым электрический заряд.

Электрическое поле вызывало отклонения в волосах и усиках, которые увеличивались с ростом заряда пчелы. Тем не менее, средняя степень и скорость прогиба были больше для волос.

Команда Саттона также делала электрические записи с волос и антенн – нелегкий подвиг с крошечным электродом – чтобы увидеть, вызывали ли их соответствующие движения нейронную активность. Только волосы сделали. «Мы не смогли найти никаких доказательств того, что антенна [пчелы] действительно реагирует на электрическое поле», – сказал Саттон The Scientist .

Исследователи пришли к выводу, что эти крошечные волоски отвечают за электрический смысл пчел . «Точно так же, как когда вы теряете голову на воздушном шаре и чувствуете, что волосы растянуты, это совершенно то же самое, – объясняет Саттон.

Полученные данные свидетельствуют о том, что электрорецепция может играть гораздо большую роль в мире насекомых и паукообразных, чем считалось ранее, пишут исследователи в своем исследовании. Например, пауки покрыты крошечными волосками, используемыми для восприятия акустических колебаний, которые также могут быть использованы для обнаружения электрических полей или их добычи, сказал Саттон.

По словам Лихоро, «это исследование открывает совершенно новое окно в исследования сенсорной, когнитивной и поведенческой экологии насекомых».

Уве Греггерс из Свободного университета Берлина не согласился с выводом авторов о том, что волоски сами по себе обеспечивают возможность электрического приема у шмелей. Исследователи измерили прогиб антенн у недавно убитых насекомых, указал он, и эти структуры затвердевают в течение нескольких секунд после смерти. Это может объяснить, почему антенны не передают сигналы, сказал Греггерс The Scientist в электронном письме. Кроме того, антенны, возможно, не были достаточно близко к источнику электрического поля, которое экспоненциально уменьшается с расстоянием. «Последняя доля миллиметра действительно имеет значение», – сказал Греггерс.

Полученные результаты поднимают новые вопросы, включая то, как и где нервная система пчелы кодирует электрическую информацию от этих крошечных волосков в память, сказал Лихоро. И работа подчеркивает озабоченность по поводу влияния, которое электрический смог из городов (радио, беспроводная связь и линии электропередачи) может оказать на поведение насекомых.

GP Sutton и др. «Механосенсорные волосы у шмелей ( Bombus terrestris ) обнаруживают слабые электрические поля», PNAS, doi: 10.1073 / pnas.1601624113 , 2016.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *