Kiinnostus jatkaa rakentamista mikrobiomin ympärille - biljoonat mikro-organismit, jotka asuvat suurempien eläinten ruumiissa ja näyttävät olevan tärkeässä roolissa ilmiöissä ihmisen mielialasta ja ruokahaluista sukupuolen määrittämiseen rullapollyissa. Viimeisin mikrobitemppu on yhtä mahtava, koska se on vaikuttava: Torakoiden suolistossa elävät bakteerit näyttävät hallitsevan hyönteisten tapaamisia tarttumalla isäntiensä kakut kemiallisin keinoin.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kaikki kauhat. Jotkut eläimet syövät sitä. Miksi?
- Torakka voi pureutua voimalla, joka on 50 kertaa kehon paino
- Rakastava kosketus käynnistää torakoita vauvojen nopeuttamiseksi
"Vasta nyt alamme arvostaa mikrobien osallistumista eläinten viestintään ja käyttäytymisjärjestelmiin", kertoo Pohjois-Carolinan osavaltion yliopiston entomologian professori Coby Schal. "Tämä on yksi puhtain esimerkkejä tämän tyyppisistä asioista."
Aikaisemmat tutkimukset mikrobiomin ulosteisiin liittyvistä osista keskittyivät suurelta osin nisäkkäisiin, etenkin bakteerien tuottamien rasvahappojen rooliin peräaukon lähellä sijaitsevissa hyenaasien tuoksurauhasissa. Näillä kemiallisilla signaaleilla näyttää olevan merkitystä auttamalla koiria erottamaan ryhmänsä jäsenet ulkopuolisista. Mutta hallittujen kokeiden suorittaminen hyenoilla ei ole helppo tehtävä.
"Siellä hyönteiset, etenkin torakat, ovat käteviä", Schal sanoo. "Voimme nostaa ne helposti steriileissä olosuhteissa ja voimme tehdä ulostesiirtoja."
Schal ja hänen kollegansa keskittyivät saksalaisiin torakoihin, sitkeisiin kotituholaisiin, jotka tartuttavat keittiöt, kylpyhuoneet ja ravintolat ympäri maailmaa. Torakoilla on viehättävä taipumus rikkoa siellä missä he elävät ja nukkuvat, Schal sanoo, ja ne ovat myös ahneita hyönteisiä - niitä, jotka haluavat viettää aikansa ryhmissä. Fekaalit kehittyivät siten hajuisignaaliksi johtavien särmien johtamiseksi ystäville.
"Ei siis ole kohtuutonta, että ulosteissa olevat signaalit liittyvät bakteereihin, koska hyönteisten takaosaan on ladattu bakteereja", Schal sanoo.
Tämän hypoteesin testaamiseksi Schal ja hänen kollegansa aloittivat vahvistamalla, että saksalaiset torakat ovat todella houkutelleet omiin ulosteisiinsa - löytö, jonka muut tutkijat tekivät ensin 1970-luvulla. He esittivät laboratoriossa kasvatetut särjet lajillaan olevan liuottimen kanssa ja totesivat, että särjet tekivät viiran myös ulosteen, vaikka heidän täytyi havaita se kaukaa.
"Se on kaunis käyttäytyminen, jossa he pitävät omien ulosteidensa hajuista", Schal sanoo.
Seuraavaksi tutkijat steriloivat torakoiden munat ja kasvattivat vauvat steriileissä olosuhteissa, mikä tarkoittaa, että hyönteiset eivät sisältäneet bakteereita suolistossaan tai ulosteessaan. Ryhmä esitti sitten näytteitä steriileistä ja ei-steriileistä kakusta nymfien särkemiseksi nähdäkseen, mitkä he pitivät.
Bakteerittomat uloste olivat “uskomattoman vähemmän tehokkaita” kiinnittäessään muiden torakoiden huomioon, Schal sanoo. Kun tutkijat tutkivat lähemmin steriilejä verrattuna epästeriileihin näytteisiin, he havaitsivat, että entisistä puuttui suurelta osin haihtuvia rasvahappoja, joita kutsutaan myös karboksyylihapoiksi, jotka ovat bakteeritoiminnan fermentointituotteita.
"Ei-steriilissä ulosteessa on valtavia määriä näitä happoja, kun taas monia yhdisteitä puuttui ja suurin osa oli aliedustettuina steriileissä ulosteissa", Schal sanoo. "Tämä ehdotti korrelaatiota näkemämme käyttäytymisen ja kemian välillä."
Ylimääräisen varmuuden yhteydestä tutkijat sijoittivat kuuteen näkyvimmistä yhdisteistä ja tekivät niistä synteettisen seoksen, jonka he havaitsivat olevan erittäin tehokas houkuttelemaan torakoita ja saamaan ne aggregoitumaan.
"Joten päättelemme, että tämän signaalin tuottamiseen osallistuvat pikemminkin bakteerit kuin itse torakka", Schal sanoo. Hän ja hänen kollegansa kertoivat havainnoistaan tänään Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa .
Näillä "erittäin mielenkiintoisilla" havainnoilla voi olla tärkeitä vaikutuksia tuholaistorjuntaan, Florian yliopiston entomologian professori Philip Koehlerin mukaan, joka ei ollut mukana tutkimuksessa.
"Jos pystyt saamaan torakoita aggregoitumaan hoidon ympärille, oli se sitten syötti tai suihke, niin saat todennäköisesti paremman hallinnan", hän sanoo. "Se mitä teemme nyt, on hoitomenetelmät, jotka eivät perustu siihen, missä torakat ovat, vaan mihin odotamme olevan."
Vaihtoehtoisesti, hän lisää, ulostekemiaa voitaisiin käyttää houkuttelemaan särmiä ansaan, jolloin ne voidaan poistaa kodista tai yrityksestä, sen sijaan, että koko rakennetta olisi käytettävä kemikaaleissa.
Mike Rust, arvostettu entomologian professori Kalifornian yliopistossa, Riverside, joka ei myöskään ollut mukana tutkimuksessa, sanoo, että työ oli erittäin hyvin tehty ja osoittaa selvästi roolin, jota suolistosbakteerien tuottamilla haihtuvilla karboksyylihapoilla on torakoiden kokoontumisissa.
Vaikka hän ei usko, että havainnot lisäisivät välttämättä syöttien tehokkuutta, hän uskoo, että ne voisivat olla hyödyllisiä halkeamien ja rakojen hyönteisten torjunta-aineiden käytön parantamiseksi. Kokoamiskemikaalien yhdistelmäkemikaalit, hän sanoo, "saattavat vähentää suihkeiden torjuntaa ja pidentää aikaa, jolloin torakat koskettavat hoitopintoja."
Schal uskoo, että havainnot koskevat todennäköisesti kaikkia torakoita, jotka aggregoituvat, mukaan lukien muut tuholaislajit, kuten amerikkalainen torakka ja itämainen torakka. Hän ja hänen kollegansa aikovat tutkia tällaisia kysymyksiä tulevaisuudessa. Hän odottaa myös, että samankaltaisia havaintoja, jotka liittyvät mikrobiomin rooliin eläinten signaloinnissa ja viestinnässä, saattaa esiintyä muun tyyppisissä organismeissa.
"Uskon, että seuraavan vuoden aikana tulemme näkemään paljon esimerkkejä tämän tyyppisistä asioista, joita esiintyy luonnossa, hyönteisistä aina ylöspäin, mahdollisesti ihmisiin", hän sanoo.
