Ett team av forskare ledda av forskare vid University of California, Berkeley, har upptäckt en grundläggande skillnad mellan hur insekter och däggdjur upptäcker lukter. Fynden, publicerade i tidskriften Nature Neuroscience, kan leda till utvecklingen av nya insektsmedel och luktbaserade skadedjursbekämpningsmetoder.
Insekter använder specialiserade neuroner för att upptäcka feromoner
Insekter har ett högt utvecklat luktsinne, som de använder för att upptäcka mat, kompisar och rovdjur. De gör detta genom att använda specialiserade neuroner som kallas olfaktoriska receptorneuroner (ORN). Varje ORN uttrycker ett enda luktreceptorprotein, som binder till en specifik luktmolekyl. När en luktmolekyl binder till en ORN utlöser den en signal som överförs till insektens hjärna.
Insektshjärnan innehåller en specialiserad region som kallas luktlöken, som är ansvarig för att bearbeta luktinformation. Luktlöken innehåller ett stort antal glomeruli, som är små kluster av neuroner som var och en är dedikerade till att bearbeta en specifik lukt. När en ORN skickar en signal till olfaktoriska glödlampan ansluter den till en specifik glomerulus. Glomerulus skickar sedan signalen till lämplig region i hjärnan, där den tolkas.
Däggdjur använder en annan mekanism för att upptäcka lukt
Till skillnad från insekter använder däggdjur en annan mekanism för att upptäcka lukter. Däggdjur har två typer av ORN:en typ som uttrycker ett enda luktreceptorprotein och en annan typ som uttrycker flera luktreceptorproteiner. När en luktmolekyl binder till en ORN utlöser den en signal som överförs till luktbulben.
Luktbulben innehåller ett stort antal mitrala celler, som är neuroner som ansluter till ORN. Varje mitralcell ansluter till en specifik grupp av ORN, och den är ansvarig för att överföra luktinformationen från dessa ORN till hjärnan. Hjärnan tolkar sedan luktinformationen och fattar beslut om hur den ska reagera.
Skillnaden mellan lukt av insekter och däggdjur kan leda till nya skadedjursbekämpningsmetoder
Den grundläggande skillnaden mellan hur insekter och däggdjur upptäcker lukter kan leda till utvecklingen av nya insektsmedel och luktbaserade skadedjursbekämpningsmetoder. Till exempel kan forskare designa repellenter som riktar sig mot insekters ORN, men inte hos däggdjur. Detta skulle tillåta dem att stöta bort insekter utan att skada andra djur.
Forskarna vid UC Berkeley arbetar för närvarande med att utveckla nya insektsmedel och luktbaserade skadedjursbekämpningsmetoder baserat på deras fynd. De hoppas att deras forskning ska leda till mer effektiva och miljövänliga sätt att bekämpa skadedjur.
