Når insektlarver som eksempelvis sommerfuglelarver eller fluelarver er blevet godt fedet op, finder de sig en mørk krog at forpuppe i. Her kan de så gennemgå det næste stadie i deres udvikling i fred for sultne rovdyr eller solens skarpe lys.
Det er en meget simpel og smart overlevelsesstrategi, men hvordan i alverden ved insekterne fra, at de skal gemme sig i mørket? De har jo ikke haft nogen mor, der kunne fortælle dem det.
Nu viser et delvist dansk studie, at insektlarverne har medfødte instinkter, der driver dem mod mørket.
Disse instinkter er styret af hormoner, der produceres i insektlarvernes barndom og påvirker nogle forskellige lyssensorer på insektets krop.
Opdagelsen begejstrer studiets danske islæt.
»Det er ret fedt at kunne forklare mekanismen bag en basal adfærd i insekter, som vi hidtil kun har kunnet observere uden egentlig at forstå,« fortæller lektor Kim Furbo Rewitz fra Københavns Universitets Biologisk Institut, Celle- og Neurobiologi.
Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.
Præference for mørke skyldes hormon
I studiet har forskerne identificeret hormonet PTTH's (prothoracicotropic hormone) rolle i bananfluelarvers præference for mørke.
Studiet var egentlig møntet på at forstå hormonets rolle i kønsmodning, men under studiet af hormonet faldt forskerne over dets dobbelte funktion.
PTTH er et såkaldt peptidhormon, der regulerer produktionen af et andet såkaldt steroidhormon, der på samme måde som østrogen og testosteron i mennesker igangsætter kønsmodningen i bananfluer.
Men forskerne fandt ud af, at hormonet desuden er med i den overlevelsesstrategi, der skal sikre, at insektlarverne får de bedst mulige overlevelsesbetingelser ved at gemme sig i mørke.
»Hvis peptidhormonet ikke er til stede, sker der to ting. For det første kønsmodnes bananfluerne senere, og for det andet mister de deres præference for mørke,« siger Kim Furbo Rewitz.
Bananfluer blev kønsmodne eller ligeglade med lys
\ Fakta
Rigtig mange dyr har en instinktiv adfærd om at søge ly i mørket. Det er en adfærd, de er programmeret med fra fødslen. Central i adfærden er et hormon, der styrer præferencen for mørke gennem lyssensorer, der er placeret over alt på insektlarvers kroppe. Samme hormon er også involveret i kønsmodningen, hvilket forklarer, hvordan kærlighed for mørke falder sammen med de centrale stadier i insekternes udvikling.
For at finde ud af PTTH's funktion i bananfluer og andre insekter, manipulerede forskerne med forskellige gener, der var involveret i mekanismer koblet til hormonet.
Forskerne prøvede blandt andet at genetisk fjerne de molekyler, der opfanger PTTH i de af bananfluens celler, som har ansvaret for at producere steroidhormoner. Forsøget fik bananfluerne til at blive kønsmodne senere, men det påvirkede ikke deres forkærlighed for mørke.
Dernæst fjernede forskerne genetisk de molekyler, der opfanger PTTH i nerveceller.
»Når vi fjernede PTTH-receptorerne i nerveceller, ændrede det ikke ved bananfluernes kønsmodning, men de mistede fuldkommen deres interesse for mørke,« fortæller Kim Furbo Rewitz.
På den måde kunne forskerne konkludere, at hormonet havde to forskellige funktioner i bananfluen med hver deres signalveje.
Opfanger lys med bagenden
Koblingen mellem lysfølsomhed, nerveceller og peptidhormoner ligger i to forskellige lyssensor-systemer, som insektlarver bruger til at opfatte lys og mørke.
-
Det ene system er et primitivt ’øje’ i hovedet, der opfatter, om det er lyst eller mørkt.
- Det andet system er en række lyssensorer, der er spredt ud over insektets krop, som er i stand til at ’føle’ lys.
Kim Furbo Rewitz formoder, at det sidste system er designet til, at insektlarver skal kunne opfatte lys og mørke, selvom de har hele hovedet begravet i mad. Så hvis insektlarvernes bagende er blottet og bliver ramt af lys, trækker de den til sig.
Forskernes blokering af nervecellernes evne til at opfange PTTH, slog begge systemer ud.
»Når nervecellerne ikke kan opfange PTTH, virker begge insekternes lysfølsomme systemer ikke mere, og de vil ikke længere foretrække mørke,« siger Kim Furbo Rewitz.
Smart med hormonel dobbeltfunktion
Ifølge Kim Furbo Rewitz er det genialt, at insekter har fundet på at bruge PTTH som signalstof i både de systemer, der kontrollerer, hvornår insektet skal gennemgå de forskellige udviklingstrin, og i de systemer, der kontrollere deres præference for mørke.
»De to ting er jo koblet. Når insektlarverne har spist sig store og fede, er det på tide, at de gemmer sig, så rovdyr ikke har så nemt ved at finde dem, mens de gennemgår metamorfose i puppen.«
»Her kommer PTTH ind i billedet og stimulerer både indtræden i det næste udviklingstrin og lysten til at finde et mørkt sted at gemme sig,« siger Kim Furbo Rewitz.
