Mosquito Spermien haben "Geruchssinn"
Aktualisiert am 5. Februar, 2 Uhr ET.
Mosquito Spermien haben einen Geruchssinn – eine überraschende Erkenntnis, die eines Tages helfen könnte zu steuern Moskitos Krankheit-tragen, sagen Forscher.
Mücken verwenden Duft-Erkennung Moleküle bekannt als Duftstoff-Rezeptoren in ihrer Antennen. Diese Sensoren helfen Mücken "Sniff out" Quellen des Blutes im Rahmen von ihrem Geruchssinn, technisch bekannt als Geruchssinn.
Jetzt haben Forscher entdeckt, dass Mücken diese gleichen Moleküle in ihrem Sperma haben.
Sperma-Sniffer
Wissenschaftler analysierten die Mückenarten Anopheles Gambiae, einer der am meisten Common Carrier von Malaria. Sie fanden Geruchsstoff Rezeptoren an den peitschenartige Schwänzen die Mücken Sperma. Diese Moleküle helfen Sporn das schlagen der Enden, und damit die Bewegung der Spermien zu kontrollieren, sagte der Forscher. [Sexy Schwimmer: 7 überraschende Fakten über Sperma]
"Wir wissen, dass diese Moleküle sind sehr mächtige Werkzeuge für die Reaktion auf chemische Signale aus der Umwelt, aber diese Arbeit zeigt, dass diese Moleküle auch kooptiert Reaktion auf Chemikalien innerhalb des Organismus sein können", sagte Studienautor Laurence Zwiebel, Molekularbiologe an der Vanderbilt University in Nashville. In anderen Worten, können Moleküle in einem Teil des Körpers verwendet kooptiert oder für eine Rolle an anderer Stelle im Körper umgeleitet werden.
Während des Prozesses der Entwicklung sind erfolgreiche Moleküle häufig wiederverwendet, nachdem sie entstanden sind. Die Forscher vermuten, dass Geruchsstoff Rezeptoren können zunächst in das reproduktive System der Insekten entwickelt haben und dann wurden angepasst, um die Form zu helfen die Grundlage für die Mücke komplexe Geruchssinn.
"Sicherlich, Fortpflanzung ist ein viel mehr Basic-Prozess als Geruchssinn," Zwiebel gesagt Leben Wissenschaft.
Weibliche Mücken Leben für etwa einen Monat und paaren sich nur einmal. Sie speichern das Sperma ihrer Kameraden in besonderen Organen genannt Spermathecae. Die Weibchen saugen dann Blut, um die basische Verbindungen erhalten, die Sie benötigen, um Eizellen zu produzieren. Dies ist, warum sie Menschen und anderen Tieren beißen, und dabei helfen, tödliche Krankheiten wie Malaria, Gelbfieber und Dengue-Fieber. Sobald die Eizellen entwickelt haben, sind sie durch die Spermien in den weiblichen Genitaltrakt gespeichert befruchtet.
"Das Sperma kann ein chemisches Signal, bereit für die Befruchtung zu werden brauchen", sagte Jason Pitts, ein Forscher an der Vanderbilt University, in einer Erklärung. "Es gibt Berichte, dass innerhalb eines Tages nach der Besamung, die Samenzellen schwimmen um in der Spermathecae beginnen. Darf es ein oder mehrere Signale, die diese Bewegung zu aktivieren, und unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Geruchsstoff Rezeptoren der Sensor sein können, der diese Signale empfängt."
Die Forscher fanden auch diesen Geruch erkennen von Molekülen im Sperma gelb – Fieber Mücke Aedes Aegypti, der asiatische Tiger Mücke Aedes Albopictus, die Fruchtfliege Drosophila Melanogaster und Juwel Wespe Nasonia Vitripennis. Die Forscher sagten, dieser Befund legt nahe, dass Duftstoff-Rezeptoren eine allgemeine Funktion beim Sex in den meisten, wenn nicht alle Arten von Insekten haben.
"Diese Moleküle Spermien und Eizellen bei Insekten zusammenbringen", sagte Zwiebel.
Diese Ergebnisse sind vergleichbar mit den letzten arbeiten, die Duft-Erkennung Moleküle im menschlichen Spermien entdeckt. Dies kann ein faszinierendes Beispiel für konvergente Entwicklung darstellen, in dem anderen, und vielleicht nur entfernt verwandt, Arten entwickeln Strukturen mit ähnlichen Funktionen, in der Regel um ähnliche Probleme zu lösen.
Schädlingsbekämpfung
Zukünftige Forschung muss entdecken, wie wichtig dieser Duftstoff-Rezeptoren im Insekt Reproduktion sind.
"Können Insekten in ihrer Abwesenheit reproduzieren?" Zwiebel, sagte. "Vielleicht nicht so effektiv, aber wahrscheinlich ja. Es gibt eine Menge von Mechanismen agieren parallel in der Reproduktion, also Entfernen einer oft nicht völlig abträglich ist. Sie können sich vorstellen, Evolution, nicht alle Eizellen in einen Korb; verzeihen Sie das Wortspiel."
Diese Erkenntnisse könnten neue Wege, Insekten zu kontrollieren. Beispielsweise wenn Wissenschaftler diese Forschung verwenden können, um Männchen steril zu machen, kann überwältigende Zahl von steriler Männchen von einem Schädling Insektenarten in die Wildnis entlassen werden. In freier Wildbahn können diese sterile Männer konkurrieren mit wilden Männern, paaren sich mit Weibchen, letztlich Verringerung der Zahl von diesen Schädlingen, die geboren werden. Diese Strategie wurde erfolgreich die Screwworm Fliege aus Bereichen von Nordamerika auszurotten und die Bevölkerungen der Medfly und mexikanischen Fruchtfliege in Lateinamerika Steuern verwendet.
"Insekt-Kontrolle ist von großer Bedeutung nicht nur für Krankheitsüberträger, sondern auch für die Landwirtschaft und lästig Insekten", sagte Zwiebel. "Ich glaube nicht, diese Arbeit führt zu eine magische Kugel, alle Probleme zu lösen, aber wenn es ein weiteres Tool in der Toolbox der Insekt-Kontrolle bringen kann, ich denke das wird sehr wichtig sein."
Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-3. Februar in der Fachzeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences.
Anmerkung des Herausgebers: die Bildunterschrift wurde aktualisiert, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Mücke Aedes Aegypti Malaria nicht tragen.
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