כיצד חרקים מזהים ומזהים ריחות?

לחרקים אין אף כמו שהיונקים עושים, אבל זה לא אומר שהם לא מריחים דברים. חרקים מסוגלים לאתר כימיקלים באוויר באמצעות האנטנות שלהם או אברי חוש אחרים. חוש הריח החריף של חרק מאפשר לו למצוא בני זוג, לאתר אוכל, להימנע מטורפים ואף להתאסף בקבוצות. ישנם חרקים המסתמכים על רמזים כימיים כדי למצוא את דרכם אל קן ומחוצה לו, או לחלל את עצמם כנדרש בבית גידול עם משאבים מוגבלים.

חרקים מייצרים כימיה כימית, או אותות ריח, כדי ליצור אינטראקציה זה עם זה. חרקים משתמשים למעשה בריחות כדי לתקשר זה עם זה. כימיקלים אלה שולחים מידע כיצד להתנהג למערכת העצבים של החרק. צמחים פולטים גם רמזים פרומוניים המכתיבים התנהגויות חרקים. כדי לנווט בסביבה כזו מלאת ריח, חרקים דורשים מערכת מתוחכמת למדי של גילוי ריחות.

בחרקים מחזיקים בכמה סוגים של סנסילה חוש הריח, או אברי חוש, האוספים את האותות הכימיים. מרבית האיברים המלקטים את הריח נמצאים באנטנות של החרק. בחלק מהמינים, סנסילה נוספת עשויה להיות ממוקמת על חלקי הפה או אפילו באיברי המין. מולקולות ריח מגיעות לסנסילה ונכנסות דרך נקבובית.

עם זאת, אין באיסוף הרמזים הכימיים בכדי לכוון את התנהגות החרק. זה דורש התערבות מסוימת ממערכת העצבים. ברגע שמולקולות הריח הללו נכנסות לסנסילה, יש להמיר את האנרגיה הכימית של הפרומונים לאנרגיה חשמלית, שיכולה לעבור דרך

תאים מיוחדים במבנה הסנסילה מייצרים חלבונים המחייבים ריח. חלבונים אלה לוכדים את המולקולות הכימיות ומעבירים אותם דרך הלימפה לדנדריט, הרחבה של גוף התא הנוירוני. מולקולות ריח יתמוססו בחלל הלימפה של הסנסילה ללא הגנה על קלסרי חלבון אלה.

החלבון הקשור לריח מעביר כעת את ריחו המלווה שלו למולקולת הקולטן על קרום הדנדריט. כאן קורה הקסם. האינטראקציה בין המולקולה הכימית לקולטן שלה גורמת לדפולריזציה של קרום תא העצבים.

שינוי קוטביות זה מעורר דחף עצבי העובר דרך מערכת העצבים אל מוח חרקים, מודיע על הצעד הבא שלה. החרק מריח את הריח וירדוף אחר בן זוג, ימצא מקור מזון או יעשה את דרכו הביתה, בהתאם.

בשנת 2008, הביולוג מאוניברסיטת ג'ורג'טאון השתמש בריחות כדי להוכיח שפרפרים שומרים על זיכרונות מהיותם זחל. בתהליך המטמורפוזה זחלים לבנות פקעות בהן יתנשבו ויפתחו כפרפרים יפהפיים. כדי להוכיח שפרפרים שומרים על זיכרונות, חשפו הביולוגים את הזחלים לריח רע, המלווה בהלם חשמלי. הזחלים קישרו את הריח לזעזוע והיו יוצאים מהאזור כדי להימנע ממנו. החוקרים ציינו כי גם לאחר תהליך המטמורפוזה, הפרפרים ימנעו עדיין מהריח, למרות שעדיין לא נדהמו.