解开飞蛾的秘密信息素壮阳药

研究人员公布了雄性飞蛾在求偶时使用的信息素化学物质的复杂混合物，包括一种称为水杨酸甲酯的壮阳药。这一发现丰富了我们对飞蛾交流和配偶选择的理解，展示了雄性飞蛾如何通过克服植物防御来展示它们的实力，从而吸引雌性。

雄性飞蛾使用信息素的混合物，包括新发现的壮阳药水杨酸甲酯，来吸引配偶，这种策略强调了昆虫交流和交配行为的复杂性。

北卡罗来纳州立大学的研究人员已经确定了雄性飞蛾在求偶期间试图引诱雌配时使用的信息素化学物质的特定混合物 – 包括新发现的壮阳药。这些发现提供了更多细节，说明在近35年前首次表征后，雄性和雌性飞蛾之间基本短程交流中使用的复杂化学物质混合物。

水杨酸甲酯的作用

壮阳药是一种叫做水杨酸甲酯的化学物质，来源于植物。当受到食草动物的攻击时，植物会释放出水杨酸甲酯，既是一种治疗机制，也是一种向这些食草动物的敌人寻求帮助的呼声。雄性氯化物蛾在信息素混合物中使用它可以被视为一种“男子气概”的表现，表明雄性能够击败植物的防御和对飞蛾敌人的召唤，使其成为更有价值的交配选择。

洞察飞蛾通信

“这些近距离的相互作用为物种识别 – 雌性如何识别同一物种的雄性 – 以及雌性在配偶选择中的选择提供了宝贵的见解，”北卡罗来纳州立大学Blanton J. Whitmire昆虫学杰出教授Coby Schal说。“这种互动让女性对特定男性的历史有所了解。

所研究的飞蛾家族包括许多多面手农业害虫，它们以北美和南美的约350种植物为食，如烟草芽虫、玉米穗虫和草地贪夜蛾——北卡罗来纳州的主要害虫。

雌性飞蛾通过在更远的距离内发射“来”信息素来开始交配过程。雄性通过飞近雌性然后释放自己的信息素混合物来回应这些线索。雌性评估这些化学物质并选择交配 – 或不交配。

方法和结果

研究人员使用气相色谱法，其中化合物在可控的烘箱中分离，以确定男性信息素混合物中所含的化学物质，揭示了一些在三十多年前的初步表征中没有发现的化学物质。通过将这种仪器连接到雌性飞蛾的触角上，研究人员能够看到，在气相色谱研究中几乎无法检测到的水杨酸甲酯引起了雌性飞蛾的强烈反应。

为了回应这一令人惊讶的发现，研究人员表明，雌性飞蛾触角有两个嗅觉受体，它们被调谐到水杨酸甲酯，帮助它们识别雄性发出的混合物中的化学物质。

研究人员还能够减少雄性释放的水杨酸甲酯的量，并表明交配成功率受到影响。当这些雄性少量接受水杨酸甲酯时，它们的交配成功率恢复正常，显示出这种化学物质的壮阳药样质量。

研究人员还在实验室中喂食人工饮食的飞蛾中发现了微量的水杨酸甲酯。另一方面，在北卡罗来纳州大豆田中捕获的雄性飞蛾的毛笔中含有大量的化学物质 – 或释放信息素混合物的雄性器官。通过一种类似花蜜的糖水饮料将这种化学物质添加到实验室雄性飞蛾的饮食中，研究人员发现雄性飞蛾将这种化学物质吸收并隔离在它们的发柱中。当被鼓励大力向雌性求爱时，这些毛笔显示出较少量的水杨酸甲酯，因为雄性在他们的信息素鸡尾酒中使用了大量的水杨酸甲酯。

结论

“在雄性飞蛾信息素混合物中发现水杨酸甲酯是令人惊讶的，但本文的证据表明，雄性飞蛾在咀嚼植物时吸收并隔离水杨酸甲酯作为幼虫，或者通过饮用花蜜作为成虫，”Schal说。“雄性可能已经进化出与雌性在对水杨酸甲酯做出反应时表现出的感官偏见相匹配的性信号。