Hvordan opdager og identificerer insekter lugter?

Insekter har ikke næser, som pattedyr gør, men det betyder ikke, at de ikke lugter ting. Insekter er i stand til at registrere kemikalier i luften ved hjælp af deres antenner eller andre sanseorganer. Et insekts akutte lugtesans giver det mulighed for at finde kammerater, lokalisere mad, undgå rovdyr og endda samles i grupper. Nogle insekter er afhængige af kemiske signaler for at finde vej til og fra et rede eller for at placere sig selv passende i et levested med begrænsede ressourcer.

Insekter producerer semiokemikalier eller lugtsignaler til at interagere med hinanden. Insekter bruger faktisk dufte til at kommunikere med hinanden. Disse kemikalier sender information om, hvordan man opfører sig mod insektets nervesystem. Planter udsender også feromon-signaler, som dikterer insektadfærd. For at navigere i et sådant duftfyldt miljø kræver insekter et ret sofistikeret system til lugtpåvisning.

Insekter besidder flere typer duftende sensilla eller sanseorganer, som indsamler de kemiske signaler. De fleste af disse lugtopsamlende organer er i insektets antenner. I nogle arter kan yderligere sensilla være placeret på munddelene eller endda kønsorganerne. Duftmolekyler ankommer til sensillaen og kommer ind gennem en pore.

Det er imidlertid ikke nok at indsamle de kemiske signaler til at dirigere et insekts adfærd. Dette tager noget indgreb fra nervesystemet. Når disse lugtmolekyler kommer ind i sensillaen, skal feromonenes kemiske energi omdannes til elektrisk energi, som derefter kan bevæge sig gennem insekt nervesystem.

Specielle celler inden for sensillas struktur producerer lugtbindende proteiner. Disse proteiner fanger de kemiske molekyler og transporterer dem gennem lymfen til en dendrit, en forlængelse af neuroncellelegemet. Lugtmolekyler ville opløses i sensillaens lymfekavitet uden beskyttelse af disse proteinbindere.

Det lugtbindende protein overleverer nu sin ledsagende lugt til receptormolekylet på dendritets membran. Det er her magien sker. Interaktionen mellem det kemiske molekyle og dets receptor forårsager en depolarisering af nervecellens membran.

Denne polaritetsændring udløser en neural impuls, der rejser gennem nervesystemet til insekt hjerne, informerer om det næste træk. Insektet har lugt fra lugten og vil forfølge en kammerat, finde en kilde til mad eller komme vej hjem i overensstemmelse hermed.

I 2008 brugte biolog fra Georgetown University lugt til at bevise, at sommerfugle bevarer minder fra at være en larve. Under metamorfoseprocessen larver bygge kokoner, hvor de vil væske og reformere som smukke sommerfugle. For at bevise, at sommerfugle opretholder erindringer, udsatte biologerne larverne for en dårlig lugt, der var ledsaget af et elektrisk stød. Larvene forbinder lugten med choket og flyttede ud af området for at undgå det. Forskere observerede, at selv efter metamorfoseprocessen ville sommerfuglene stadig undgå lugten, selvom de endnu ikke var blevet chokeret.