Huvi hoiab alles mikrobiomi ümber ehitamist - triljoneid mikroorganisme, mis elavad suuremate loomade kehas ja näivad mängivat rolli nähtustes alates inimese tujust ja isust kuni soo määramiseni rullides politseikolletes. Viimane mikroobide trikk on nii tuhm, kui muljetavaldav: tundub, et prussaka sisikonnas elavad bakterid kontrollivad putukate kokkutulekuid, kinnitades oma peremeeste kaka keemiliste näpunäidetega.
Seotud sisu
- Kõik punnitavad. Mõned loomad söövad seda. Miks?
- Prussakas võib hammustada jõuga, mis ületab kehakaalu 50 korda
- Armastav puudutus käivitab prussakad, et muuta beebid kiiremaks
"Alles nüüd hakkame hindama mikroobide seotust loomade suhtlemisel ja käitumissüsteemides, " ütleb Põhja-Carolina osariigi ülikooli entomoloogiaprofessor Coby Schal. "See on üks puhtamaid näiteid seda tüüpi asjadest."
Varasemad uuringud mikrobiomi väljaheitega seotud tahke kohta keskendusid suuresti imetajatele, eriti bakterite toodetud rasvhapete rollile päraku läheduses asuvate hüäänide lõhnainäärmetes. Näib, et need keemilised signaalid aitavad koertel eristada oma rühma liikmeid autsaideritest. Kuid kontrollitud katsete tegemine hüeenidega pole lihtne ülesanne.
"Seal on käepärased putukad, eriti prussakad, " ütleb Schal. "Saame neid steriilsetes tingimustes hõlpsalt tõsta ja teha roojasiirdeid."
Schal ja tema kolleegid keskendusid saksa prussakad, visad majapidamiskahjurid, mis nakatavad kööke, vannitube ja restorane kogu maailmas. Schal väidab, et prussakatel on võluv roojamine seal, kus nad elavad ja magavad, ning nad on ka toored putukad - need, kellele meeldib veeta aega gruppides. Seetõttu kujunesid väljaheited haistmissignaaliks, mille abil särge sõpradeni viia.
"Siis ei ole mõistlik, et roojas olevad signaalid on seotud bakteritega, sest putukate tagumised otsad on bakteritega koormatud, " ütleb Schal.
Selle hüpoteesi proovile panemiseks kinnitasid Schal ja tema kolleegid, et Saksa prussakad meelitavad tõepoolest oma väljaheiteid - avastuse, mille teised teadlased tegid esmakordselt 1970. aastatel. Nad esitlesid laboris kasvatatud särge omataolise lahustiga ja leidsid, et isegi kui nad pidid seda kaugelt tuvastama, tegid särjed väljaheidetele kallale.
"See on ilus käitumine, kus neile meeldib oma väljaheidete lõhn, " ütleb Schal.
Järgmisena steriliseerisid teadlased prussaka mune ja kasvatasid imikuid steriilsetes tingimustes, see tähendab, et putukate sisemuses ega väljaheites ei olnud baktereid. Seejärel esitas meeskond steriilse ja mittesteriilse poogna proove nümfide särjendamiseks, et näha, mida nad eelistavad.
Bakterivabad väljaheited olid teiste prussakate tähelepanu köitmisel "uskumatult vähem tõhusad", ütles Schal. Kui teadlased steriilseid ja mittesteriilseid proove lähemalt vaatasid, leidsid nad, et neist puudusid suuresti lenduvad rasvhapped, mida nimetatakse ka karboksüülhapeteks, mis on bakterite aktiivsuse kääritustooted.
"Mittesteriilses väljaheites on neid happeid tohutul hulgal, samas kui palju ühendeid puudus ja enamik neist olid steriilsetes väljaheidetes tohutult alaesindatud, " ütleb Schal. "See näitas korrelatsiooni nähtu käitumise ja keemia vahel."
Et olla ühenduses kindlad, asustasid teadlased kuus kõige silmapaistvamat ühendit ja valmistasid neist sünteetilise segu, mis nende arvates oli prussakate ligimeelitamiseks ja nende agregeerumiseks väga tõhus.
"Seega järeldame, et selle signaali tootmises osalevad pigem bakterid kui prussakas ise, " sõnab Schal. Tema ja ta kolleegid teatasid oma tähelepanekutest täna Rahvusliku Teaduste Akadeemia Toimetistes .
Florida ülikooli entomoloogiaprofessori Philip Koehleri sõnul, kes uuringuga ei tegelenud, võivad need "väga huvitavad" leiud kahjuritõrjele olulist mõju avaldada.
"Kui teil õnnestub prussakaid ravimeetodite jaoks kokku viia, olgu selleks siis sööt või pihusti, siis saaksite tõenäoliselt parema kontrolli, " ütleb ta. "See, mida me praegu teeme, ei põhine ravimisel mitte selle järgi, kus prussakad asuvad, vaid seal, kus me neid ootame."
Teise võimalusena lisab ta, et fekaalide keemiat saab kasutada särgade meelitamiseks lõksu, võimaldades neid kogu kodust või ettevõttest välja viia, selle asemel, et kogu struktuuri kemikaalidena kasutada.
California ülikooli Riverside'i silmapaistv entomoloogiaprofessor Mike Rust, kes samuti uuringuga ei tegelenud, ütles, et töö oli eriti hästi tehtud ja näitab selgelt rolli, mida soolebakterite toodetud lenduvad karboksüülhapped mängivad prussakate kogunemistel.
Ehkki ta ei arva, et leiud parandaksid söötade tõhusust, usub ta, et need võivad olla kasulikud pragude ja lõhede insektitsiidide kasutamise parandamisel. Agregeerivate kemikaalide kokteilid võivad tema sõnul vähendada pritsmete tõrjuvust ja pikendada aega, mil prussakad puutuvad kokku töötlemispindadega.
Schal usub, et leiud kehtivad tõenäoliselt kõigi kogunenud prussakate kohta, kaasa arvatud muud kahjuriliigid, näiteks Ameerika prussakas ja idamaine prussakas. Tema ja ta kolleegid plaanivad tulevikus selliseid küsimusi uurida. Ta loodab, et ka muud tüüpi organismide jaoks võivad ilmneda sarnased leiud, mis on seotud mikrobiomi rolliga loomade signaalimisel ja kommunikatsioonis.
"Arvan, et umbes järgmise aasta jooksul näeme palju näiteid seda tüüpi looduses esinevatest asjadest, alates putukatest kuni inimesteni, " ütleb ta.
