Influence of some olfactory and optical properties of fruits on host location by the Mediterranean fruit fly (Cera titis capita ta Wied.)
Authors: Levinson H. Z. , Levinson A. R. , Müller K. 
Published: August 2009

Host location by the Mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata Wiedemann) was studied from the viewpoint of olfactory and optical properties of certain fruits. Oranges, tangerines, plums, lemons, strawberries and grapes were found to be significantly more attractive for mated females than for mated males of C. capitata (fig. 1). When compared with mated females, virgin females were definitely less attracted to oranges and odourless orange dummies (fig. 2). Dimension has a clearcut influence on the attractiveness of natural fruits for both sexes of the Mediterranean fruit fly. The most attractive test fruit for female and male C. capitata (orange) had the largest size, while the least attractive test fruit (grape) had the smallest size (fig. 1). The relatively low attractiveness of grapes could be considerably elevated by changing their greenish‐yellow colour to purple (table).

Since the rate of attraction of female C. capitata to oranges, lemons, strawberries and to their corresponding, odourless dummies did not differ significantly (fig. 2), it was assumed that the fruit volatiles are not essential for the location of those fruits. Moreover, removal of the funiculus and arista from both antennae of female C. capitata failed to suppress the attraction rate of the former to dummies supplemented by orange volatiles, if compared with the respective responses of untreated females (fig. 3). The dispensableness of olfactory cues for fruit recognition was corroborated by a similar degree of attractiveness exerted by odourless dummies and dummies impregnated with five gradually increasing dosages (from 10−6 to 102 μg) of orange volatiles (fig. 4).

Electrophysiological recordings from olfactory sensilla on the antennal funiculi of female C. capitata revealed that the former were particularly responsive to the volatiles of orange, lemon and bergamot fruits applied in dosages increasing from 10−2 to 102 μg (receptor potentials ranging from ≈ 0.8 to ≈ 2.3 mV), while they were less sensitive to the volatiles of apricot (receptor potentials ranging from ≈ 0.5 to ≈ 1.3 mV). The receptor potentials elicited by the above essential oils in olfactory sensilla of the females were ≈ 2.8–3.4 times higher than the receptor potentials induced in corresponding sensilla of the males (fig. 5). It follows that the essential oils of certain host fruits provide olfactory stimuli to female and less so to male C. capitata, in spite of the relative insignificance of the former for fruit recognition. Water, which may be emitted as vapour from the leaves and fruits of host trees, was found to induce receptor potentials of similar magnitude (ranging from ≈ 0.3 to ≈ 1.7 mV in response to 0.1–5.0 μl of water) in the olfactory sensilla of both sexes (fig. 6).

Einfluß geruchlicher und optischer Eigenschaften einiger Früchte auf die Wirtsfindung der Mittelmeerfruchtfliege (Ceratitis capitata Wiedemann)

Die Wirtsfindung der Mittelmeerfruchtfliege wurde vom Standpunkt der olfaktorischen und optischen Eigenschaften einiger Früchte untersucht. Apfelsinen, Mandarinen, Pflaumen, Zitronen, Erdbeeren sowie Weinbeeren waren für gepaarte Weibchen bedeutend attraktiver als für gepaarte, den Weibchen gleichaltrige Männchen (Fig. 1). Ungepaarte Weibchen wurden im Vergleich zu gepaarten Weibchen erheblich weniger an Apfelsinen sowie an geruchlose Apfelsinenattrappen gelockt (Fig. 2). Die Ausdehnung der kugel‐ oder eiförmigen Gestalt hat eindeutigen Einfluß auf die Attraktivität natürlicher Früchte für beide Geschlechter von C. capitata. Die lockwirksamste Fruchtart (Apfelsine) hatte die größte Ausdehnung, wogegen die Fruchtart mit der geringsten Lockwirksamkeit (Weinbeere) die kleinste Ausdehnung hatte (Fig. 1). Die verhältnismäßig geringe Lockwirksamkeit der Weinbeeren konnte allerdings nach einer Farbänderung von grünlich‐gelb in rot‐violett signifikant erhöht werden (Tab.).

Da die Lockwirkungsraten von Apfelsinen, Zitronen und Erdbeeren von den Lockwirkungsraten der entsprechenden, jedoch geruchlosen, Attrappen für weibliche C. capitata nicht signifikant unterscheidbar waren (Fig. 2), wurde angenommen, daß der Duft der genannten Früchte bei deren Erkennung keine wesentliche Rolle spielt. Außerdem bewirkte die Extirpation des Funiculus' und der Arista von beiden Antennen keine signifikante Unterdrückung des Anfluges der so behandelten weiblichen C. capitata an — mit Apfelsinenschalenöl imprägnierte — Attrappen, verglichen mit den entsprechenden Reaktionen unbehandelter Weibchen (Fig. 3). Eine weitere Bestätigung der Unnötigkeit olfaktorischer Signale für die Fruchterkennung von weiblichen C. capitata ergab sich aus den ähnlichen Lockwirkungsraten von geruchlosen Attrappen sowie von Attrappen, die jeweils mit fünf — in Zehnerpotenzen gesteigerten — Mengen (10−6 bis 102 μg) des Apfelsinenschalenöls imprägniert waren (Fig. 4).

Elektrophysiologische Ableitungen an olfaktorischen Sensilla der Antennenfuniculi weiblicher C. capitata zeigten, daß diese Riechhaare auf die flüchtigen Schalenöle der Apfelsine, Zitrone und Bergamotte besonders empfindlich reagierten. In Zehnerpotenzen abgestufte Mengen (10−2 bis 102 μg) der genannten Zitrusschalenöle induzierten Rezeptorpotentiale von ≈ 0,8 bis ≈ 2,3 mV, wogegen die gleichen Mengen des flüchtigen Aprikosenöls Rezeptorpotentiale von nur ≈ 0,5 bis ≈ 1,3 mV hervorriefen. Die Rezeptorpotentiale, die nach Reizung mit den genannten flüchtigen Fruchtölen an olfaktorischen Sensillen der Weibchen hervorgerufen wurden, waren ≈ 2,8–3,4fach höher als die Rezeptorpotentiale, die durch entsprechende Behandlung der Männchen‐Sensilla entstanden (Fig. 5). Man kann daher folgern, daß die flüchtigen Öle mancher Fruchtarten weiblichen sowie, in geringerem Ausmaß, männlichen Mittelmeerfruchtfliegen olfaktorische Reize vermitteln, die jedoch für die Wirtserkennung relativ bedeutungslos sind. Wasser, das häufig von Blättern und Früchten der Wirtsbäume dampfförmig abgegeben wird, rief bei beiden Geschlechtern der Mittelmeerfruchtfliege ähnlich hohe Rezeptorpotentiale hervor: nach Reizung der olfaktorischen Sensillen der Antennenfuniculi mit 0,1–5,0 μl Wasser entstanden Rezeptorpotentiale in Höhe von ≈ 0,3 bis ≈ l,7mV.