如何通过嗅觉神经调制来平衡聚集和排斥

在自然世界中,动物依靠感知一系列信号来生存 - 对于昆虫,嗅觉提示特别关键。这些气味引导他们获得了伴侣,食物和鸡蛋的重要资源,但它们还包括吸引者和驱虫剂的混合物,创造了一个复杂的感觉景观来导航。

来源:英国物理学家网首页
跨多个级别的4VA和PAN之间的协同相互作用促进了蝗虫吸引力和聚集。学分:Kang Le'lab教授

在自然世界中,动物依靠感知一系列信号来生存 - 对于昆虫,嗅觉提示特别关键。这些气味引导他们获得了伴侣,食物和鸡蛋的重要资源,但它们还包括吸引者和驱虫剂的混合物,创造了一个复杂的感觉景观来导航。

对于迁徙蝗虫(colcusta migratoria),这种复杂性在高度人口密度下变得更加明显。当数量激增时,昆虫在释放两个关键的化学信号时会形成大量群体:聚集信息素4-乙烯烷异异硅(4VA)和载具复合苯甲硝基硝酸酯(PAN)。

高度密度

4VA将蝗虫绘制在一起以形成群,而Pan则阻止了蝗虫,以防止食人族主义并驱除潜在的捕食者。这提出了一个关键的问题:蝗虫如何同时检测两种化合物时,如何调和聚集和排斥的冲突行为?

为了解决这个行为难题,由CAS成员Kang Le教授领导的中国科学院动物学研究所(CAS)的团队进行了研究,发现迁徙性蝗虫通过精确的两种相反的何种相反的启用式摩尔族人的神经避免了群体形成,捕食者防御,捕食者防御和散装剂之间的微妙平衡。

他们的发现发表在美国国家科学院会议录中。

国家科学院的会议录

研究人员分析了三个核心方面:4VA和PAN的释放动力学,它们对蝗虫行为的独特影响以及控制昆虫如何感知这些信号的神经机制。

蝗虫

本研究提供了有关动物在面对冲突的感觉投入时如何做出行为决策的新见解。

更多信息: doi:10.1073/pnas.2501490122 期刊信息: