Je leest:

Unieke geurherkenning bij insecten

Unieke geurherkenning bij insecten

Auteur: | 15 april 2008

Insecten hebben een uniek mechanisme om geuren te kunnen onderscheiden. Dit resultaat gaat in tegen de, sinds 1991 heersende, opvatting dat alle gewervelden en ongewervelden op dezelfde manier ruiken. Deze onverwachte en controversiële ontdekking werd gedaan door wetenschappers van de Rockefellar universiteit en de universiteit van Tokyo. Het onderzoeksrapport was afgelopen week te lezen in Nature.

Leslie Vosshall, een van de onderzoekers, was bezig met werk aan DEET, een stof die veelvuldig gebruikt wordt in anti-insecten sprays en zalfjes. Vosshall merkte dat insecten die in aanraking waren geweest met DEET moeite hadden met ruiken. Vandaar ook dat een insectenbestrijder met toegevoegde DEET zo goed werkt om bijvoorbeeld muggen op afstand te houden. Waarom de insecten geen geuren meer konden onderscheiden, was echter onverklaarbaar. Daarom wilde Vosshall verder onderzoek doen naar de receptoren die bij gebruik van DEET geblokkeerd werden.

Insecten kunnen nadat zij in aanraking zijn geweest met DEET (wat in veel anti-insecten sprays en zalfjes gebruikt wordt) niet meer zo goed ruiken. Vandaar dat dit middeltje heel effectief werkt om bijvoorbeeld muggen op een afstandje te houden.

Het openen van de deur

De gevonden receptoren verschilden nogal van de receptoren waarvan onderzoekers jarenlang dachten dat zij betrokken waren bij geurherkenning in insecten. Volgens het oude model kwamen moleculen (na een tocht door de neus van het insect) terecht op een grote geurreceptor aan de buitenkant van de cel. Deze koppeling zorgt ervoor dat er een hele keten in werking wordt gezet, waarmee uiteindelijk een ‘deur’ wordt geopend. Het openen van deze deur is voor de hersenen het signaal dat er een geur aanwezig is. Zo werkt de geurherkenning bij alle gewervelden en ongewervelden die het vormogen hebben om te ruiken.

Maar bij de insecten zit het toch net iets anders in elkaar. De receptoren die in het DEET onderzoek gevonden werden, vormen samen met hun co-receptor (Or83b) een reuk receptor complex. Dit complex vormt ionenkanalen die gevoelig zijn voor geur. Wanneer er moleculen aan het complex binden, verandert de vorm van de kanalen zo dat de kanalen open klappen en de moleculen direct de cel in kunnen stromen. Er is op deze manier dus geen ingewikkelde keten meer voor nodig om de deur naar de hersenen open te kunnen zetten.

Bij het mechansime dat insecten gebruiken om geur te herkennen gaat de deur naar de hersenen veel eerder open dan bij alle andere gewervelden en ongewervelden. Hierdoor kunnen insecten de geur veel sneller herkennen en het is dan ook vreemd dat elke andere groep dit mechanisme in de evolutie verloren is.

Consequenties voor de stamboom

Om er zeker van te zijn dat de keten in het mechanisme van insecten ontbrak, mat Vosshall hoe lang de ionenkanalen er over deden om zich te openen na stimulatie. Dit openen ging zo snel dat het onmogelijk is dat er een hele reactieketen is afgewerkt. De onderzoekers konden daarom met grote zekerheid vaststellen dat het mechanisme met de grote geurreceptor aan de buitenkant van de cel bij geurherkenning bij insecten geen rol speelt.

Dit geeft wel een probleem in de stamboom van het leven. Want er is geen enkel ander dier wat op dezelfde manier ruikt als een insect, terwijl dit toch veel sneller en voordeliger is. Misschien is het insectenmechanisme in complexere soorten verdwenen door een selectiedruk op een andere belangrijke eigenschap. Of dat zo is, zal vervolgonderzoek uit moeten wijzen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 april 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.