Πως επικοινωνούν ερωτικά τα έντομα; Οι συνήθειες του ζευγαρώματος, τα «τραγούδια» των αρσενικών οι ήχοι της …επικράτησης

Ένα ιδιαίτερο τρόπο επικοινωνίας, ένα διαφορετικό «τραγούδι» χρησιμοποιούν τα αρσενικά έντομα (ειδικά αυτά του δάκου της ελιάς), για να επικοινωνήσουν ερωτικά με τα θηλυκά τους είδους τους. Και βεβαίως για να φοβίσουν τους «ανταγωνιστές» τους. Τα παραπάνω, καθώς και τη σημασία τους για τους γεωπόνους καταγράφουν Έλληνες επιστήμονες σε πρόσφατη δημοσίευση τους στο περιοδικό Scientific Reports (Nature Portfolio), η οποία παρουσιάζει  ιδιαίτερο ενδιαφέρον.

Όπως λέει ο αντιπρύτανης του ΑΠΘ και καθηγητής του τμήματος Γεωπονίας κ. Δημήτρης Κωβαίος «η έρευνά μας αφορά την ηχητική επικοινωνία εντόμων και ιδιαίτερα του δάκου της ελιάς». «Βρήκαμε ότι στο έντομο αυτό, τα αρσενικά άτομα παράγουν έναν ιδιαίτερο ήχο με την προστριβή των πτερύγων, στην κοιλιά τους (vibrationand stridulation). Ο ήχος αυτός δεν παράγεται από τα θηλυκά άτομα και είναι διαφορετικός από τον ήχο που παράγεται κατά την πτήση των εντόμων. Όπως διαπιστώσαμε, ο ήχος παράγεται μόνο τις τελευταίες ώρες της ημέρας (πριν τη δύση του ήλιου), ενώ την ίδια ώρα της ημέρας συμβαίνει και η αναπαραγωγή των εντόμων» εξηγεί.

«Προσδιορίσαμε τα χαρακτηριστικά του ήχου αυτού και μελετήσαμε τη βιολογική του σημασία. Φαίνεται ότι, ο ήχος αυτός έχει σχέση με την προσέλκυση από τα αρσενικά, των θηλυκών για σύζευξη. Ακόμη, μπορεί να έχει σχέση με την επικράτηση και την ανταγωνιστικότητα των αρσενικών. Είναι χαρακτηριστικό δε, ότι ο ήχος αλλάζει και γίνεται πιο έντονος (η θεμελιώδης συχνότητά του αυξάνεται κατά πολλές μονάδες), όταν το αρσενικό βρίσκεται μαζί με άλλο αρσενικό άτομο στον χώρο, σε σχέση με το όταν βρίσκεται μόνο του» συνεχίζει.

Η εργασία αυτή έγινε εξ ολοκλήρου στο ΑΠΘ, στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής της υποψήφιας διδάκτορα του τμήματος Γεωπονίας Αναστασίας Τερζίδου, υπό την επίβλεψη των καθηγητών Δημήτρη Κωβαίου (corresponding author), Νίκου Κουλούση και Γεωργίου Παπανικολάου. Συνεργάστηκαν δε δύο εργαστήρια διαφορετικών σχολών του ΑΠΘ, το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Ζωολογίας και Παρασιτολογίας, του τμήματος Γεωπονίας, της Γεωπονικής Σχολής και το Εργαστήριο Ηλεκτροακουστικής και Τηλεοπτικών Συστημάτων, του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, της Πολυτεχνικής Σχολής. Η εργασία δημοσιεύτηκε στις 29 Ιουλίου.

Τι είναι ο δάκος

Τι ακριβώς προκύπτει από την έρευνα των εκπροσώπων του ελληνικού πανεπιστημίου;  Όπως εξηγούν οι ερευνητές, ο δάκος της ελιάς είναι ένα δίπτερο έντομο, μία μικρόσωμη μύγα, που προσβάλλει τον ελαιόκαρπο και προκαλεί τεράστιες ζημίες στην ελαιοπαραγωγή. Το έντομο είναι γνωστό για περίπου 2000 χρόνια στις μεσογειακές χώρες και σήμερα υπάρχει σε κάθε χώρα όπου καλλιεργείται η ελιά.

Τα αρσενικά άτομα του δάκου της ελιάς, παράγουν τις τελευταίες ώρες της ημέρας (πριν τη δύση του ήλιου), ορισμένους χαρακτηριστικούς ήχους με προστριβή των πτερύγων στην κοιλία τους που δεν παράγονται από τα θηλυκά και φαίνεται να έχουν σχέση με την επιλογή συντρόφου για αναπαραγωγή. Επίσης, φαίνεται να έχουν σχέση με την επικράτηση των εντόμων σε μία περιοχή. «Η μελέτη των ήχων αυτών συμβάλει, στη καλύτερη γνώση της συμπεριφοράς του εντόμου και μελλοντικά στην αποτελεσματική αντιμετώπισή του. Επίσης, οι ήχοι αυτοί μπορεί να φανούν χρήσιμοι στη βελτίωση της μαζικής παραγωγής των εντόμων που είναι απαραίτητη για τη χρήση τους στην αντιμετώπιση με τη μέθοδο εξαπόλυσης στείρων εντόμων» εξηγούν οι ίδιοι.

Ενήλικο θηλυκό άτομο του δάκου της ελιάς, με τον χαρακτηριστικό ωοθέτη στην άκρη της κοιλιάς. Με τον ωοθέτη το έντομο, τρυπά τον ελαιόκαρπο και αποθέτει εντός αυτού τα αυγά.

Τα «τραγούδια» των αρσενικών εντόμων

Η ομάδα επιστημόνων από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, που δημοσίευσε πριν λίγες μέρες, στο περιοδικό Scientific Reports (Nature Portfolio), την έρευνα της ανακάλυψε ότι  «τα αρσενικά άτομα για να παράγουν αυτόν τον ήχο, φέρουν στις πτέρυγές τους ορισμένες ομάδες τριχών». «Οι πτέρυγες και ιδιαίτερα οι τρίχες που φέρουν, προστρίβονται με άλλες ομάδες τριχών που βρίσκονται στην κοιλία των εντόμων παράγοντας αυτούς τους χαρακτηριστικούς ήχους. Τα θηλυκά άτομα δεν έχουν καν τις τρίχες αυτές στις πτέρυγες τους και την κοιλία τους και δεν παράγουν τους ήχους αυτούς» εξηγούν οι ίδιοι.

Όπως αναφέρεται στην έρευνα, οι ήχοι αυτοί παράγονται μόνο από αναπαραγωγικά ώριμα έντομα, μετά την πέμπτη ημέρα της ηλικίας τους και όχι από τα νεότερα σε ηλικία.

«Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι οι ήχοι που περιγράφουμε  σχετίζονται με την αναπαραγωγική συμπεριφορά των εντόμων, η οποία επηρεάζεται από χημικά ερεθίσματα και ιδιαίτερα ουσίες που είναι γνωστές ως φερομόνες, φυσικά ερεθίσματα και ακουστικά ερεθίσματα» αναφέρουν.

Μελέτησαν τη συμπεριφορά

Οι ερευνητές προσδιόρισαν τα χαρακτηριστικά των ήχων αυτών και μελέτησαν τη συμπεριφορά των εντόμων μετά από έκθεση στους ίδιους ήχους. Είναι γνωστό ότι στα έντομα η σεξουαλική συμπεριφορά και η προσέλκυση του συντρόφου για αναπαραγωγή, επηρεάζεται από πολλά ερεθίσματα όπως κυρίως χημικές ουσίες (φερομόνες) που εκλύονται από αυτά, οι ιδιαίτεροι χρωματισμοί και το μέγεθος τους. Οι ήχοι μπορεί επίσης να έχουν σημαντικό ρόλο και να συνδέονται άμεσα ή έμμεσα με την προσέλκυση τους για σύζευξη και αναπαραγωγή.

Ακόμη, οι ερευνητές βρήκαν ότι οι ήχοι αυτοί αλλάζουν και γίνονται πιο υψίσυχνοι, όταν το αρσενικό βρίσκεται μαζί με άλλο αρσενικό άτομο στον χώρο, σε σχέση με το όταν βρίσκεται μόνο του. Φαίνεται δηλαδή ότι οι ήχοι αυτοί μπορεί να σχετίζονται με την επικράτηση του κάθε εντόμου στον χώρο που βρίσκεται απέναντι σε άλλα άτομα ή ακόμη και στην ανταγωνιστικότητά του απέναντι στα άλλα άτομα για τη διεκδίκηση του συντρόφου του. Στους ελαιώνες, τις απογευματινές ώρες πριν τη δύση του ήλιου, τα αρσενικά άτομα σχηματίζουν σμήνη (swarms) στην πλευρά των ελαιοδέντρων που πνέει ο άνεμος και δείχνουν έντονη δραστηριότητα, έντονη κίνηση των πτερύγων και επιθετικότητα απέναντι σε άλλα έντομα. Η συμπεριφορά αυτή φαίνεται να έχει σχέση με την επιλογή του συντρόφου και την επικράτηση των διαφορετικών ομάδων  μεταξύ τους.

«Η απόκτηση γνώσεων σχετικά με τον ρόλο των ήχων στην επικοινωνία των εντόμων, μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη τόσο για τη βελτίωση της μαζικής εκτροφής, όσο και για την αποτελεσματική αντιμετώπισή τους» αναφέρει ακόμη ο κ. Κωβαίος.

Αρσενικά για σύζευξη

«Έντομα όπως ο δάκος της ελιάς και η μύγα της Mεσογείου, εκτρέφονται μαζικά σε μεγάλες εργαστηριακές μονάδες ανά τον κόσμο, με σκοπό την παραγωγή μεγάλου αριθμού αρσενικών ατόμων, που μετά από στείρωση εξαπολύονται στον αγρό ώστε να συζευχθούν με τα άγρια θηλυκά και να παρεμποδίσουν την αναπαραγωγή και την ανάπτυξη των πληθυσμών τους, προστατεύοντας με τον τρόπο αυτόν την προσβολή των φυτών. Οι ήχοι μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον σε συνδυασμό με άλλες μεθόδους για τη μαζική παγίδευση και αποτελεσματική αντιμετώπιση των εντόμων».

Το πλήρες κείμενο της έρευνας είναι ελεύθερα προσβάσιμο (open access) στη διεύθυνση https://doi.org/10.1038/s41598-022-16888-8