Hoe ruiken insecten?

Insecten hebben geen neuzen zoals zoogdieren, maar dat betekent niet dat ze dingen niet ruiken. Insecten kunnen chemische stoffen in de lucht detecteren met behulp van hun antennes of andere zintuigen. Het scherpe reukvermogen van een insect stelt hem in staat partners te vinden, voedsel te lokaliseren, roofdieren te vermijden en zich zelfs in groepen te verzamelen. Sommige insecten vertrouwen op chemische aanwijzingen om hun weg naar en van een nest te vinden, of om zich op passende wijze in een habitat met beperkte middelen te plaatsen.

Insecten gebruiken geursignalen

Insecten produceren semiochemicaliën of geursignalen om met elkaar te interageren. Insecten gebruiken feitelijk geuren om met elkaar te communiceren. Deze chemicaliën sturen informatie over hoe zich te gedragen naar het zenuwstelsel van het insect. Planten stoten ook feromonen uit die gedrag van insecten dicteren. Om door een dergelijke met geur gevulde omgeving te navigeren, hebben insecten een redelijk geavanceerd systeem voor geurdetectie nodig.

De wetenschap van hoe insecten ruiken

Insecten bezitten verschillende soorten reukzin, of zintuigen, die de chemische signalen verzamelen. De meeste van deze geurverzamelende organen bevinden zich in de antennes van het insect. Bij sommige soorten kan extra sensilla zich op de monddelen of zelfs de geslachtsdelen bevinden. Geurmoleculen komen aan bij de sensilla en komen binnen via een porie.

Alleen het verzamelen van de chemische signalen is echter niet voldoende om het gedrag van een insect te sturen. Dit vergt enige tussenkomst van het zenuwstelsel. Zodra die geurmoleculen de sensilla binnenkomen, moet de chemische energie van de feromonen worden omgezet in elektrische energie, die vervolgens door het zenuwstelsel van insecten kan reizen.

Speciale cellen in de structuur van de sensilla produceren geurbindende eiwitten. Deze eiwitten vangen de chemische moleculen op en transporteren ze door de lymfe naar een dendriet, een uitbreiding van het neuroncellichaam. Geurmoleculen zouden oplossen in de lymfeholte van de sensilla zonder de bescherming van deze eiwitbindmiddelen.

Het geurbindende eiwit geeft zijn begeleidende geur nu af aan het receptormolecuul op het membraan van de dendriet. Dit is waar de magie gebeurt. De interactie tussen het chemische molecuul en zijn receptor veroorzaakt een depolarisatie van het membraan van de zenuwcel.

Deze verandering van polariteit veroorzaakt een neurale impuls die door het zenuwstelsel naar de insectenhersenen reist en zijn volgende beweging informeert. Het insect ruikt de geur en zal een partner achtervolgen, een voedselbron vinden of dienovereenkomstig zijn weg naar huis vinden.

Rupsen Denk aan geuren als vlinders

In 2008 gebruikte bioloog aan de universiteit van Georgetown geuren om te bewijzen dat vlinders herinneringen behouden aan het feit dat ze een rups zijn. Tijdens het metamorfoseproces bouwen rupsen cocons waar ze vloeibaar worden en worden hervormd als prachtige vlinders. Om te bewijzen dat vlinders herinneringen bewaren, hebben de biologen de rupsen blootgesteld aan een vieze geur die gepaard ging met een elektrische schok. De rupsen associëren de geur met de schok en gaan uit het gebied om het te vermijden. Onderzoekers merkten op dat zelfs na het metamorfoseproces de vlinders de geur nog steeds zouden vermijden, hoewel ze nog niet waren geschokt.