Böceklerin kanatları yalnızca uçmayı sağlamıyor, hava akımlarını ve temas ettikleri yüzeylerdeki kimyasal maddeleri de algılayabiliyor. Ancak güvelerde temel koku alma organı antenler olsa da kanatlarının da koku algılayabildiği daha önce fark edilmemişti. Almanya’daki Max Planck Kimyasal Ekoloji Enstitüsünden Sonja Bisch-Knaden ve Bill Hansson liderliğindeki araştırma ekibi, bir güve türü olan tütün atmacasının (Manduca sexta) kanatlarının da koku algılayabildiğini ortaya koydu. Bulgular temmuz ayında Journal of Experimental Biology dergisinde yayımlandı.
Araştırmacılar daha önce tütün atmacasının kanatlarında koku ve tat moleküllerini algılayabilen reseptör proteinlerinin ifade edildiğini gösteren çalışmaların olduğunu hatırlatıyor. Ancak bunun gerçek bir koku alma sistemi sayılabilmesi için bu proteinlerin yanı sıra kokuyu algılayan özel duyu yapılarının da bulunması gerekiyor. Bu nedenle ekip, kanatların yapısını ayrıntılı bir şekilde araştırdı.
Araştırmacılar, taramalı elektron mikroskobuyla kanat kenarlarını incelediklerinde dokunmayı algılayan uzun kılların arasında daha kısa ve gözenekli kıllar bulunduğunu gördü. Bu yapıların böceklerde koku algılayan duyu kıllarının tipik özelliklerini taşıdığı belirlendi.
Ekip daha sonra kanatlardan alınan RNA örneklerini analiz etti. Hücrelerde genetik bilginin protein üretiminde kullanılmasında görev alan haberci RNA (mRNA) moleküllerinin incelenmesi sonucunda, kanatlarda 33 farklı tat ve koku reseptörünü kodlayan gene ait mRNA tespit edildi. Bunların 15’i koku algılayan kılların bulunduğu kanat kenarlarında yoğunlaşıyordu. Araştırmacılar, bu reseptörlerin diğer böceklerde hangi molekülleri algıladığına ilişkin verileri karşılaştırdıklarında tütün atmacasının kanatlarının acı tatları ve çürümüş balık kokusunu andıran amin bileşiklerini (azot içeren organik bileşikler) algılayabildiği sonucuna ulaştı. Bunu doğrulamak için araştırmacılar, kanatları elektriksel sinyallerin ölçülebildiği bir düzeneğe bağlayarak farklı koku moleküllerine maruz bıraktı. Çürük kokulu aminlerden çiçeksi kokuya sahip moleküllere kadar çeşitli bileşikler test edildi. Kanatlar, tütün atmacasının yumurtalarını bırakmayı tercih ettiği patlıcangiller ailesine ait bitkilerin yapraklarında bulunan iki amin bileşiğine elektriksel olarak tepki verdi. Araştırmacılar, kanat kenarlarındaki kılları kestikten sonra deneyi tekrarladıklarında bile kanatların bu kokulara yanıt vermeye devam ettiğini gördü. Bu bulgu, koku algılayan duyu kıllarının yalnızca kanat kenarlarında değil, kanadın diğer bölgelerinde de bulunduğunu düşündürüyor.
Son olarak ekip, yapay zekâdan yararlanarak koku reseptörlerinin üç boyutlu yapılarını modelledi. Analizler, kanatların algıladığı amin bileşiklerinin koku almada rol oynadığı düşünülen iki reseptöre bağlanabildiğini gösterdi. Bu bulgu, söz konusu reseptörlerin tütün atmacasının kanatlarındaki koku alma mekanizmasında görev aldığını ve bu duyunun güvelerin yumurtalarını bırakacakları uygun bitkileri bulmalarına yardımcı olabileceğini düşündürüyor.
Kaynak
