Fliegen riechen die Bewegung von Gerüchen und nutzen sie, um sich zu orientieren und Funde zu studieren

Das Überleben aller Tiere und Insekten, von Wölfen bis zu Bienen, hängt von ihrer Fähigkeit ab, die Quelle von Gerüchen zu finden, was eine Herausforderung darstellt, wenn der Wind ihre Quelle zerstreut und verdeckt. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass Tiere und Insekten ihren Weg zu diesen Zielen finden, indem sie die Intensität von Gerüchen wahrnehmen und in die entgegengesetzte Richtung des Windes zurückverfolgen.

Doch allein der nachströmende Wind kann sie in die Irre führen, aus dem gleichen Grund, aus dem sich Rauch aus einem Schornstein verflüchtigt und seine Spur nicht immer direkt zur Quelle zurückführt. Ein Team von Yale-Wissenschaftlern unter der Leitung von Thierry Emonet und Damon Clark fragte sich, ob Fliegen einen anderen Trick zwischen ihren beiden Antennen haben: Können sie die Bewegung von Geruchspaketen unabhängig vom Wind wahrnehmen?

Für eine neue Studie kombinierten die Labore von Emonet und Clark ihre Expertise in der olfaktorischen Navigation und Bewegungserkennung, um Experimente zu entwerfen, um diese Hypothese zu testen. Sie entdeckten, dass Fliegen tatsächlich die Richtung von sich bewegenden Geruchspaketen selbst wahrnehmen können, nicht nur den Wind.

Um diese Entdeckung zu machen, veränderten sie Fliegenantennen genetisch, um Licht zu erkennen, erzeugten dann fiktive Geruchspakete aus Licht und beobachteten, wie die Fliegen auf diese Signale sowohl in windstillen als auch in windigen Umgebungen reagierten. Sie fanden heraus, dass die Fliegenantennen zusammenarbeiteten, um die Richtung zu erkennen, in die sich Geruchspakete bewegten, sodass Fliegen ihren Kurs allein auf der Grundlage von Signalen von Geruchspaketen anpassen konnten. Das Papier wurde am 9. November in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.

Dieses Wissen wird nicht nur der Landwirtschaft (wie Bienen Blumen finden) und der öffentlichen Gesundheit (wie Mücken Menschen finden) helfen, sondern auch der Entwicklung von Robotern, die Gefahren in der Umwelt erkennen können (wo Landminen vergraben sind), sagen die Forscher.

Das Projekt wurde durch einen gemeinsam genutzten Laborraum im QBio Institute ermöglicht, wo Nirag Kadakia, ein Postdoktorand im Emonet-Labor, zwei separate Experimente kombinierte: ein System zur Visualisierung, wie Fliegen navigieren (entwickelt von Mahmut Demir im Emonet-Labor) und a Projektorsystem zur Abgabe optischer Reize an Fliegen (entwickelt von Brian DeAngelis im Clark-Labor).