Международная группа исследователей из Университета Пенсильвании в Парке заявила, что самки азиатских усачей откладывают на поверхности дерева следы феромонов, специфичные для пола, чтобы привлечь самцов к их местонахождению.Это открытие может привести к разработке инструмента для борьбы с этим инвазивным вредителем, который поражает около 25 видов деревьев в Соединенных Штатах.
Келли Гувер, профессор энтомологии в Университете штата Пенсильвания, сказала: «Благодаря азиатским усачам в Нью-Йорке, Огайо и Массачусетсе были вырублены тысячи лиственных деревьев, большинство из которых — клены».«Мы обнаружили это.Феромоны, вырабатываемые самками этого вида, можно использовать для борьбы с вредителями».
Исследователи выделили и идентифицировали четыре химических вещества из следов исходного и спаривающегося азиатского усача (Anoplophora glabripennis), ни одно из которых не было обнаружено в следах самцов.Они обнаружили, что след феромона содержит два основных компонента — 2-метилдокозан и (Z)-9-трикозен — и два второстепенных компонента — (Z)-9-пентатриен и (Z)-7-пентатриен.Исследовательская группа также обнаружила, что каждый образец следа содержит все четыре химических компонента, хотя пропорции и количества будут варьироваться в зависимости от того, является ли самка девственницей или спаривающейся, а также от возраста самки.
Мы обнаружили, что первобытные женщины не начинали производить достаточное количество правильной смеси феромонов, то есть правильного соотношения четырех химических веществ друг к другу, до тех пор, пока им не исполнится около 20 дней, что соответствует периоду их фертильности», — Гувер сказал: «После того, как самка выходит из дерева Phyllostachys, ей требуется около двух недель, чтобы питаться ветвями и листьями, прежде чем откладывать яйца.
Исследователи обнаружили, что когда самки производят феромоны в нужной пропорции и количестве и откладывают их на поверхность, по которой ходят, что указывает на их плодовитость, появляются самцы.
Гувер сказал: «Интересно то, что хотя феромон и привлекает мужчин, он отталкивает девственниц».«Это может быть механизм, который поможет женщинам избежать конкуренции за партнеров».
Кроме того, исследователи узнали, что половозрелые женщины будут продолжать вырабатывать хвостовой феромон после спаривания, что, по их мнению, полезно как для мужчин, так и для женщин.По мнению ученых, продолжая вырабатывать феромоны после спаривания, самки могут побудить того же самца спариваться снова или побудить других самцов спариваться с ними.
Мелоди Кинер, энтомолог-исследователь Северной исследовательской станции Лесной службы Министерства сельского хозяйства США, сказала: «Самкам будет полезно многократное спаривание, и они также могут получить выгоду от спаривания с самцом в течение длительного времени, потому что такое поведение увеличивать.Вероятность того, что его яйца оплодотворены».
Напротив, мужчине выгодно, чтобы для оплодотворения женской яйцеклетки использовалась только его сперма, чтобы только его гены передавались следующему поколению.
Гувер сказал: «Теперь у нас есть больше информации о ряде сложных форм поведения, а также о химических и визуальных сигналах и сигналах, которые помогают самкам находить и помогать самцам снова находить самок на дереве, чтобы защитить их от других.Нарушение со стороны мужчин».
Чжан Айцзюнь, химик-исследователь из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Центра сельскохозяйственных исследований Белтсвилля, Лаборатории биологического контроля и поведения инвазивных насекомых, сказал, что все четыре компонента феромонов бодрствования были синтезированы и оценены в лабораторных биоанализах, включая их поведенческую активность.Синтетические следы феромонов могут быть полезны при борьбе с инвазивными жуками в полевых условиях.Чжан выделил, идентифицировал и синтезировал феромон.
Гувер сказал: «Эта форма синтетического феромона может использоваться в сочетании с грибами, патогенными для насекомых, и Энн Хайек изучает ее в Корнелльском университете».«Этот гриб можно распылять.На деревьях, когда жуки ходят по ним, они поглощают, заражают и убивают грибы.Применяя феромоны, которые самки жуков используют для привлечения самцов, мы можем заставить самцов убивать их.Смертельные фунгициды вместо женщин, которые богатеют».
Команда планирует продолжить исследование, пытаясь определить, где в человеческом организме вырабатывается эстроген, как самец может обнаружить феромон, как долго феромон все еще можно обнаружить на дереве и можно ли опосредовать другие виды поведения в организме человека. другие способы.Феромон.Эти химикаты.
Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований, Лесная служба;Фонд Альфавуда;Научно-исследовательский институт садоводства поддержал это исследование.
Среди других авторов статьи — Майя Неме из Ливанского университета;Питер Мэн, аспирант энтомологии Университета штата Пенсильвания;и Ван Шифа из Нанкинского университета лесного хозяйства.
Азиатский жук-усач обитает в Азии и является причиной значительной утраты ценных тенистых и древесных пород деревьев.В ассортименте, завезенном в США, он предпочитает клены.
Самкам азиатских жуков-усачей может быть полезно многократное спаривание или спаривание с самцом в течение длительного времени, поскольку такое поведение увеличивает вероятность оплодотворения их яиц.