Bananflugans egen parningsdoft kan förstöra smaken på vinet

Bananflugan är ett av vetenskapens viktigaste modelldjur och det har gjorts omfattande studier av hur bananflugor utnyttjar dofter och andra signaler för att hitta föda och någon att para sig med. Nu visas det för första gången att honorna utsöndrar ett arteget sexualferomon som lockar flygande artfränder på långt håll. En framtida praktisk tillämpning är att feromoner kan användas för att bekämpa den närbesläktade suzukii-flugan, som är en fruktad skadegörare på frukt och bär.

Resultaten om bananflugans feromon publicerades nyligen i tidskriften BMC Biology. I studien, som leddes av forskare vid SLU:s institution för växtskyddsbiologi, medverkade även forskare från Mittuniversitetet, Karolinska Institutet, Max Planck Institute for Chemical Ecology, Colombian Corporation of Agricultural Research och Yale University.

Egen doft
När forskarna kring Peter Witzgall, som är professor i kemisk ekologi vid SLU, inledde studierna visste de att bananflugor lockas av doften av jäsande frukt, och att hannarna producerar ett feromon som påverkar parningsbeteenden. Hannens feromon är dock bara verksamt på nära håll, och det används även av flera andra närstående arter. Det var därför forskarna misstänkte att det kunde finnas ett arteget, flyktigt feromon som hjälper flygande bananflugor att hitta en lämplig partner.

Fem år efter starten kan forskarna nu visa att det finns ett sådant artspecifikt feromon hos bananflugan. Ämnet produceras av honor men lockar individer av båda könen, vilket antyder att feromonet också bidrar till att bananflugor ofta uppträder gruppvis där det finns mycket mat.

Den doftreceptor hos bananflugan som visade sig reagera på feromonet förekommer i två ”tvillingvarianter” som skickar signaler till hjärnan via samma nervbanor. Den ena reagerar på feromonet och den andra på doft från frukt som börjat jäsa, dvs. flugans föda.

– Det betyder att det genetiska anlaget för denna doftreceptor påverkas av både sexuellt och naturligt urval, och att det därmed kan vara viktigt för artbildning inom släktet Drosophila, säger Peter Witzgall.

Att doftreceptorn, som kallas OR69a, svarar på både födorelaterade och sexuella stimuli stöder en välkänd teori inom ekologin, ”the sensory drive hypothesis”, som innebär att djur först och främst anpassar sig till naturliga habitat. Substanser som produceras av djur, med en struktur som liknar karaktäristiska substanser hos växter, kan då bli fermoner.

Människonäsan lika känslig

När forskarna samlade in doftprover från bananflugor upptäckte de till sin förvåning att de själva kunde skilja på doften från enskilda hannar och honor. Detta ledde till en separat studie som belyser hur människonäsan reagerar på dofter från bananflugor. I denna studie, som gjordes i samarbete med ett tyskt vinforskningsinstitut i Freiburg, visade en sensorisk expertpanel att det räcker med några miljarddels gram (nanogram) av feromonet för att vi ska kunna skilja på han- och honflugor.

– Födorelaterade substanser är viktiga för alla djur, och det kan vara en förklaring till att vi är lika känsliga för bananflugans feromon som flugan själv, säger Peter Witzgall. Tyvärr betyder detta även att en bananfluga som hamnat i ett glas vin förstör smaken – om det är en hona.

Praktisk användning
Arbetet med bananflugans doftsinne är ren grundforskning, men det finns stora förhoppningar om framtida praktiska tillämpningar.

– Nu finns det hopp om att vi ska kunna identifiera ett feromon hos den närbesläktade suzukii-flugan (Drosophila suzukii), som är den viktigaste skadeinsekten på frukt och bär i Europa och Nordamerika, säger Peter Witzgall. I dagsläget finns t.ex. inga specifika övervakningsfällor som kan användas för att upptäcka suzukii-flugan i odlingar.

Kontakt: Peter Witzgall, professor, Avd. för kemisk ekologi, inst. för växtskyddsbiologi, SLU, Alnarp, tel 070-24 26 939, epost: peter.witzgall@slu.se

Artiklar:
Sebastien Lebreton, Felipe Borrero-Echeverry, Francisco Gonzalez, Marit Solum, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Bill S. Hansson, Anna-Lena Gustavsson, Marie Bengtsson, Göran Birgersson, William B. Walker III, Hany K. M. Dweck, Paul G. Becher & Peter Witzgall. Drosophila female pheromone elicits species-specific long-range attraction via an olfactory channel with dual specificity for sex and food. BMC Biology (2017) 15:88. DOI 10.1186/s12915-017-0427-x
Paul G. Becher, Sebastien Lebreton, Erika A. Wallin, Erik Hedenström, Felipe Borrero-Echeverry, Marie Bengtsson, Volker Jorger & Peter Witzgall. 2017. The scent of the fly. bioRxiv.
https://www.biorxiv.org/content/early/2017/10/20/206375