Muurahaisten tiedetään kykenevän parantamaan jopa 50-kertaisesti omaa painoaan, mutta uudet tutkimukset osoittavat, että niiden hajuaisti voi olla jopa valtavampi kuin niiden vahvuus. Kuten useimmat hyönteiset, ”muurahaiset näkevät maailman nenänsä kautta”, kertoo Vanderbiltin yliopiston biologisten ja farmakologian professori Laurence Zwiebel. Toisin kuin muut hyönteiset, joilla on vain noin 70 hajunreseptoria, muurahaiset käyttävät yli 400 navigoidakseen ja vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Nyt Zwiebel ja hänen kollegansa luovat Rosetta-kiveä hyönteisten kielestä, jonka he toivovat päättävänsä jalostaa uusia, erittäin tehokkaita hyönteisten torjunta-aineita.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka ihmiset auttoivat muurahaisia murtautumaan maailmaan
- Kuinka Antsista tuli maailman parhaita sienikasvattajia
Uudessa tutkimuksessa, joka julkaistiin Proceedings of the National Academy of Sciences -tapahtumassa , Zwiebel ja hänen tiiminsä kuvaavat kuinka muurahaiset käyttävät tuoksua monimutkaisen sosiaalisen käyttäytymisensä järjestämiseen. Toisessa Cellin lehdistössä tehdyssä tutkimuksessa ne osoittavat kuinka kriittinen muurahaishaju on poistamalla heidän hajuaaltansa ja tarkkailemalla sekasortoa. Kun muurahainen löytää hyvän ravintolähteen, he merkitsevät polun feromoneilla, jotta muut pesäkeensä olevat muurahaiset voivat merkitä ja rehua tehokkaammin. He myös peittävät itsensä haisevilla kemikaaleilla, jotka erottavat työntekijät sairaanhoitajista ja antavat muurahaisille tunnistaa kilpailevien siirtokuntien. Poista heidän kykynsä tunnistaa nuo kemialliset hajut ja asiat hajotavat. "He menettävät kykynsä olla vuorovaikutuksessa keskenään, he vaeltavat ja alkavat käyttäytyä huonosti", hän sanoo.
Kutistamalla erilleen, mitkä kemikaalit ovat vuorovaikutuksessa tiettyjen hajureseptoreiden kanssa ja miten ne tekevät muurahaisten käyttäytymiseen, Zwiebel on hienostanut uusia hyönteisten torjunta-aineita, jotka huutavat “Pysy poissa!” Huomattavasti kovemmin kuin kaikki tällä hetkellä markkinoilla olevat bugisuihkeet. Koska nämä torjunta-aineet ovat tehokkaita tuholaisia vastaan, ne voivat säästää enemmän kuin vain piknikillä: Ne voivat myös suojata ihmisiä ympäri maailmaa malarialta ja muilta hyönteisten välittämiltä taudeilta.
Suositut torjunta-aineet, kuten DEET, sekoittavat virheet estämällä reseptoreita ja vaikeuttamalla ihmisten löytämistä. Nämä suihkeet eivät ole tyhjiä, koska muurahaisissa on sarja aistinvaraisia järjestelmiä, jotka bugisuihkut eivät voi juuttua. "Muurahaisilla on suunnitelma A, suunnitelma B ja suunnitelma C", Zwiebel sanoo. "Ne eivät ehkä ole yhtä tehokkaita DEET: n kanssa, mutta he pääsevät silti tavoittamaan."
Sen lisäksi, että DEET-valmistetta sisältävät tuotteet, eivät ole täysin tehokkaita, ne voivat myös aiheuttaa suuria haittavaikutuksia ihmisillä ihottumista, huimauksesta ja päänsärkyistä, ja rotilla tehdyissä tutkimuksissa on jopa näyttöä voimakkaammista neurologisista vaurioista. Haittavaikutuksista huolimatta DEET on edelleen yksi parhaimmista puolustuslinjoista paitsi muurahaisia, myös hyttysiä vastaan, jotka välittävät tappavia sairauksia, kuten denguekuume, malaria ja unihäiriöt.
Zwiebel ja hänen tiiminsä työskentelevät luokan yhdisteiden suhteen, jotka he ovat löytäneet ja joita kutsutaan eksitio-repellenteiksi, jotka toimivat työntämällä hyönteisten hajujärjestelmät ylikierrokseen. Hän sanoo, että hänen auttaneensa eksitokin-torjunta-aineet - joista monet hänen tiiminsä ovat hakeneet patenttia - työskentelevät kaikkia yleisiä tuhohyönteisiä vastaan koista koiriin moskiitoihin ja tietysti muurahaisiin. "Se on kuin nousta hissiin jonkun kanssa, joka on asettanut liian paljon hajuvettä", hän sanoo. "Haluat päästä pois."
He skaalaavat tätä tehokasta karkotetta kehittääkseen tuotteen, joka on turvallinen, taloudellisesti toteuttamiskelpoinen ja joka toimii myös hyönteisiä vastaan, jotka kantavat malariaa Afrikassa tai Zika-virusta Etelä-Amerikassa, samoin kuin maatalouden tuholaisia, samoin kuin haittoja. hyönteiset, jotka häiritsevät piknikkejämme. Toivomme, että nämä eksitio-karkotteet voivat korvata DEET: n ja niitä voidaan käyttää sellaisten lentokieltoalueiden luomiseen, jotka pitäisivät hyttyset loitolla. Karkotteet voitaisiin sisällyttää myös lakanoihin ja vuodevaatteisiin, jotka hylkäisivät hotelliliuskat, maaliin, joka estää keltaisia takkeja pesimästä, tai kovakuoriaisista tunkeutuvista viljasilloista.
Heidän viimeaikainen tutkimus osoittaa, kuinka ja miksi karkotteet ovat erittäin tehokkaita virheitä vastaan, mutta nyt heidän on todistettava, ettei ihmisillä ole haitallisia sivuvaikutuksia. "Uskomme, että olemme nyt viimeisessä esteessä", hän sanoo. Huolimatta siitä, kuinka hyvää hyönteismyrkkyä he ovat luoneet, jos se vahingoittaa ihmisiä, se tulee pöydältä. Ongelmana on miljoonien dollarien ansaitseminen, jotka ovat välttämättömiä sen saattamiseksi toksisuustestien läpi.
"Se on aivan kuin lääkekoe", Zwiebel sanoo, vaikka hinta on 150 miljoonaa dollaria, hinta on huomattavasti halvempaa kuin uuden lääkkeen testaaminen.
Zwiebel ja hänen tiiminsä ovat jo rahoittaneet Grand Challenges in Global Health -ohjelmassa, ja he ovat hakeneet Gates-säätiöltä rahaa myrkyllisyyskokeiden maksamiseksi sen selvittämiseksi, ovatko ne turvallisia ihmisille. "Emme ole vielä aivan lopun alussa", hän sanoo. "Olemme alussa lopussa ... kriittisellä hetkellä, kun [rahoittajat] päättävät antaako meille uuden rahan dollarin eteenpäin."
Nämä uudet karkotteet voivat pelastaa ihmishenkiä ympäri maailmaa, mutta uskooko hän, että karkotteet läpäisevät toksisuuskokeet? ”Haluaisin uskoa, että se ei ole myrkyllinen, mutta tutkijana uskon, että paras tapa vastata näihin kysymyksiin on tehdä kokeilu. Olemme valmiita lähettämään sen tuoteturvallisuuslaboratorioihin ", hän sanoo, " mutta meidän on saatava joku maksamaan, jotta se saadaan aikaan. "
"Jos voimme viedä nämä asiat eteenpäin ja saada ne valmisteille", Zwiebel sanoo. "Sitten voimme parantaa ihmisen tilaa."
