Owady nie mają nosów, tak jak robią to ssaki, ale to nie znaczy, że nie pachną. Owady są w stanie wykryć substancje chemiczne w powietrzu za pomocą swoich anten lub innych narządów zmysłów. Ostry węch owada pozwala mu znajdować partnerów, lokalizować żywność, unikać drapieżników, a nawet gromadzić się w grupach. Niektóre owady polegają na wskazówkach chemicznych, aby znaleźć drogę do i z gniazda lub odpowiednio się rozmieścić w środowisku o ograniczonych zasobach.
Owady wykorzystują sygnały zapachowe
Owady wytwarzają substancje semiochemiczne lub sygnały zapachowe, aby oddziaływać ze sobą. Owady faktycznie używają zapachów do komunikowania się ze sobą. Te chemikalia wysyłają informacje o tym, jak zachowywać się w układzie nerwowym owada. Rośliny emitują również feromony, które dyktują zachowania owadów. Aby poruszać się po takim wypełnionym zapachem środowisku, owady wymagają dość wyrafinowanego systemu wykrywania zapachu.
Nauka o tym, jak pachną owady
Owady posiadają kilka rodzajów węchowych zmysłów lub narządów zmysłów, które zbierają sygnały chemiczne. Większość tych narządów gromadzących zapachy znajduje się w antenach owada. U niektórych gatunków dodatkowa sensilla może znajdować się na ustach, a nawet na narządach płciowych. Cząsteczki zapachowe docierają do sensilli i wchodzą przez pory.
Jednak samo zbieranie wskazówek chemicznych nie wystarcza, aby pokierować zachowaniem owada. Wymaga to interwencji ze strony układu nerwowego. Gdy cząsteczki zapachu dostaną się do sensilli, energia chemiczna feromonów musi zostać przekształcona w energię elektryczną, która następnie może przejść przez układ nerwowy owadów.
Specjalne komórki w strukturze sensilli wytwarzają białka wiążące zapach. Białka te wychwytują cząsteczki chemiczne i transportują je przez limfę do dendrytu, przedłużenia ciała komórki neuronu. Cząsteczki zapachu rozpuściłyby się w jamie limfatycznej sensilli bez ochrony tych środków wiążących białka.
Białko wiążące nieprzyjemny zapach oddaje swój towarzyszący zapach cząsteczce receptora na membranie dendrytu. Tutaj dzieje się magia. Interakcja między cząsteczką chemiczną a jej receptorem powoduje depolaryzację błony komórki nerwowej.
Ta zmiana biegunowości wyzwala impuls neuronowy, który przechodzi przez układ nerwowy do mózg owadów, informując o następnym ruchu. Owad ma zapach zapachu i będzie ścigał partnera, znajdzie źródło pożywienia lub odpowiednio dotrze do domu.
Gąsienice pamiętają, że pachną jak motyle
W 2008 roku biolog z Georgetown University wykorzystał zapachy, aby udowodnić, że motyle zachowują wspomnienia z bycia gąsienicą. Podczas procesu metamorfozy gąsienice buduj kokony, w których będą upłynniać i przekształcać się w piękne motyle. Aby udowodnić, że motyle zachowują wspomnienia, biologowie wystawili gąsienice na nieprzyjemny zapach, któremu towarzyszył wstrząs elektryczny. Gąsienice kojarzą zapach z szokiem i przemieszczają się poza obszar, aby go uniknąć. Naukowcy zauważyli, że nawet po procesie metamorfozy motyle nadal unikałyby zapachu, mimo że nie były jeszcze zszokowane.