Самки мотыльков производят половой феромон, различную смесь химических веществ для каждого вида, которая привлекает самцов на расстоянии. Самцы обнаруживают эти химические вещества с помощью чрезвычайно чувствительных структур, похожих на волоски, в антенне. Эти волосы содержат специализированные нейроны, нервные клетки, которые экспрессируют рецепторы феромона, которые активируются, когда они связываются с отдельными компонентами феромона. Разные виды имеют разные рецепторы феромонов, поэтому способность максимально точно чувствовать запах самок одного и того же вида предотвращает влечение к другим самкам. Решение загадки, почему определенный рецептор феромона активируется только определенным химическим веществом, мотивировало многие прошлые исследования. «Наша предыдущая работа по картированию рецепторов феромонов европейского кукурузного мотылька убедила нас в том, что этот вид не соответствует шаблону, и поэтому мы выбрали другой подход», - говорит ведущий автор Фотини Коутрумпа.
Европейский кукурузный мотыль использует простой феромон только с двумя изомерными соединениями, идентичными, за исключением ориентации двойной связи. Два «штамма феромонов» этого вида производят их в разных пропорциях. Самки штамма E производят в основном изомер E со следами изомера Z, который очень привлекателен для самцов штамма E. Самки Z-штамма выделяют противоположное соотношение, привлекая самцов Z-штамма. В обоих случаях оба компонента абсолютно необходимы для привлечения, и самцы обеих линий могут обонять оба, с похожими или идентичными структурами антенн и рецепторами феромонов. Так какая же разница между мужчинами E и Z может объяснить их противоположные предпочтения? «Мы решили искать отличия на генетическом уровне», - говорит соавтор Астрид Грут.
Скрещивая штаммы E и Z в лаборатории и картируя ген, управляющий мужскими предпочтениями, исследователи обнаружили, что рецепторы феромона практически не действуют. Вместо этого хромосомная область, содержащая гены, участвующие в развитии нейронов, объясняет большую часть мужских поведенческих реакций. «Этот результат согласуется с нашей предыдущей работой, показывающей, что у самцов E и Z разные связи между мозгом и нейронами, содержащими рецепторы феромонов», - объясняет соавтор Теун Деккер. Это говорит о том, что самки штамма E или Z пахнут одинаково как для самцов E, так и для Z, в то время как их предпочтения контролируются не носом, а мозгом. «Этот результат направит будущие исследования на крошечный, но сложный мозг мотылька и прольет свет на то, как разнообразные системы феромонов тысяч видов мотыльков изменились на протяжении эволюции», - заключает соавтор Дэвид Хекель.