Самки тараканов, которых «трогают» — другие самки тараканов и, при определенных условиях, даже утиные перья, имитирующие усики тараканов, — размножаются быстрее, чем самки тараканов, которые живут изолированно или без тактильной стимуляции.Соединение двух тараканов вместе — даже тараканов разных видов — максимально ускоряет размножение.«Чтобы понять механизмы, лежащие в основе тактильной стимуляции и размножения, мы разработали систему с моторным приводом, используя утиные перья в качестве заменителя усиков таракана.
Мы обнаружили, что эти искусственные антенны работают, чтобы стимулировать определенные гормоны, которые ускоряют размножение у самок немецких тараканов, — говорит доктор Коби Шал, профессор энтомологии Блэнтона Дж. Уитмайра в штате Северная Каролина и старший автор статьи с описанием исследования. «Мы также обнаружили, что форма искусственной антенны, выполняющей« прикосновение », а также скорость и продолжительность стимуляции были ключевыми факторами, влияющими на скорость воспроизведения».Самки тараканов получают способность производить яйца, когда становятся взрослыми, поэтому скорость размножения можно описать как продолжительность времени между наступлением взрослой жизни и первым приступом откладки яиц. Стимуляция выработки ювенильного гормона у взрослых самок тараканов ускоряет рост их яиц.
Когда яйца вырастают до определенного размера, самки тараканов откладывают яйца. Таким образом, более быстрый рост яиц приводит к более быстрой кладке яиц. Разница между быстрым воспроизведением и более медленным воспроизведением может составлять несколько дней.
А быстрое размножение приводит к большим заражениям.Чтобы выяснить роль, которую тактильные ощущения играют в репродукции, исследователи во главе с первым автором Адриенном Узсаком, бывшим доктором философии.
Студент в лаборатории Шала провел ряд экспериментов. На протяжении всех экспериментов исследователи показали, что изоляция самок тараканов или воздействие на них дохлых тараканов замедляет репродуктивный процесс.Изоляция самки таракана в чашке Петри, позволяя усикам другого таракана выступать в чашу, значительно ускорила размножение, но сокращение усиков нарушителя до бугорков снизило скорость размножения по сравнению с изолированными тараканами.
Исследователи также разработали моторизованную камеру, которая вращала утиное перо внутри чашки Петри, чтобы действовать как суррогатная антенна таракана. Исследователи изменили скорость вращения пера и продолжительность стимуляции. Короткие импульсы стимуляции с медленными моторными скоростями приводили к более быстрому воспроизведению, в то время как более длительные стимуляции с быстро движущимся пером замедляли размножение.Наконец, исследователи использовали разные типы утиных перьев в моторизованной камере, противопоставляя более длинные колючие перья более коротким перьям без колючек.
Более длинные колючие перья стимулировали более быстрое размножение.«В ходе исследований, проведенных на протяжении многих лет, мы узнали, насколько сложно определить роль тактильной стимуляции в воспроизводстве, хотя мы с самого начала знали, что это важно», — сказал Шаль. «Теперь мы узнали, что при правильных условиях искусственные антенны — в том числе некоторые, которые сильно отличаются от антенн тараканов — могут ускорить размножение, проясняя важность контакта антенн и роль их движения. Теперь, когда у нас есть Это экспериментальный подход к последовательной тактильной стимуляции, наша следующая задача — понять, как эти стимулы заставляют самок вырабатывать больше гормона, ускоряющего размножение ».