17.05.2017

Растения научились приручать шмелей никотином

Многие цветущие растения защищаются от травоядных животных различными неприятными на вкус или токсичными веществами, такими как терпены, фенолы, алкалоиды и другие. Одним из них служит никотин. Эти вещества, хотя и в более низких, чем в стеблях и листьях, концентрациях, часто встречаются в пыльце и нектаре. О том, почему они не отпугивают насекомых-опылителей, известно недостаточно.

В поисках ответа на этот вопрос сотрудники Лондонского университета королевы Марии и Лондонского университетского колледжа в контролируемых лабораторных условиях предложили 60 шмелям импровизированные искусственные цветы с 30-процентным раствором глюкозы. При этом цветы одной окраски содержали чистый сладкий раствор, а другой - с примесью различных концентраций никотина: две в пределах естественных значений (1 и 2,5 миллионных части) и одну повышенную (50 миллионных частей). Для каждого шмеля зарегистрировали 100 последовательных выборов цветка.

Выяснилось, что минимальная концентрация никотина привлекает насекомых, максимальная отталкивает, а средняя не влияет на предпочтения.

На второй стадии эксперимента такому же числу шмелей предлагали аналогичные типы искусственных цветов, а также «пустышки», содержащие вместо сахара воду.

Содержание в растворе никотина дозозависимо стимулировало ассоциативное обучение насекомых, которые быстро начинали предпочитать цветы с его наличием. Наиболее выраженным такой эффект оказался при концентрации алкалоида в 2,5 миллионных части.

После этого ученые поменяли окраску цветов с сахарозой (на этот раз без никотина) и «пустышек». Через некоторое время шмели приобрели новые навыки, научившись выбирать цветы с пищей. Однако те насекомые, которые перед этим сталкивались с никотиновым раствором, отучались от цветов привычной окраски значительно дольше остальных, демонстрируя определенную приверженность к алкалоиду. Этот эффект был наиболее сильным при максимальной концентрации никотина.

Учитывая подобное действие никотина, ученые предположили, что никотин может действовать на шмелей как психоактивное вещество, модулируя активность никотиновых ацетилхолиновых рецепторов в их мозге и формируя пристрастие к определенному виду растений. Это, в свою очередь, указывает на широкие возможности коэволюции насекомых-опылителей и растений-медоносов, пишут авторы работы.

По мнению исследователя Давида Баракки (David Baracchi), никотин, скорее всего, является далеко не единственным психоактивным для насекомых ингредиентом цветочного нектара — не исключено, что подобными свойствами обладают сотни различных растительных веществ.

В ходе предыдущих работ тот же научный коллектив показал, что пестициды класса неоникотиноидов нарушают пространственную память шмелей, заставляя их забывать, какие цветы они уже посетили. Кроме того, ученым удалось продемонстрировать способность этих насекомых к взаимному обучению, которое позволило им вытаскивать приманку с помощью веревочки и передвигать шар.

Наталья Шаповалова

Источники:

1. agroxxi.ru