Sipelgad on teada, et nad suudavad kuni 50-kordselt enda kehakaalu langetada, kuid uued uuringud näitavad, et nende haistmismeel võib nende tugevusest isegi suurem olla. Nagu enamus putukaid, näevad “sipelgad ka maailma oma nina kaudu”, ütles Vanderbilti ülikooli bioloogia- ja farmakoloogiaprofessor Laurence Zwiebel. Erinevalt teistest putukatest, kellel on umbes 70 lõhnaretseptorit, kasutavad sipelgad üle 400 liikumiseks ja üksteisega suhtlemiseks. Nüüd loovad Zwiebel ja tema kolleegid Rosetta putukakeelekivi, mida nad loodavad teha ka uute, ülitõhusate putukatõrjevahendite viimistlemiseks.
Seotud sisu
- Kuidas inimesed aitasid sipelgatel maailma tungida
- Kuidas Ants sai maailma parimateks seenekasvatajateks
Uues uuringus, mis avaldati ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences, kirjeldavad Zwiebel ja tema meeskond, kuidas sipelgad kasutavad lõhna oma keeruka sotsiaalse käitumise korraldamiseks. Ühes teises ajakirjas Cell ajakirjanduses avaldatud uuringus näidatakse, kui kriitiline on haistmismeel, eemaldades nende haistmismeele ja jälgides, kuidas need võivad tekkida. Kui sipelgas leiab hea toiduallika, märgistavad nad raja feromoonidega, et teised nende koloonias olevad sipelgad saaksid tõhusamalt neid märgistada ja sööta. Nad katavad end haisvate kemikaalidega, mis eristavad töötajaid õdedest ja võimaldavad sipelgatel konkurentide kolooniaid ära tunda. Võtke ära nende keemiliste lõhnade tunnetamise võime ja asjad lagunevad. "Nad kaotavad võime suhelda üksteisega, nad ekslevad minema ja hakkavad halvasti käituma, " ütleb ta.
Uurides, millised kemikaalid interakteeruvad konkreetsete lõhnaretseptoritega ja kuidas need sipelgate käitumiseks panevad, on Zwiebel rafineerinud uusi putukatõrjevahendeid, mis karjuvad “Hoia eemale!” Palju valjemini kui praegu turul olevad veepritsid. Kuna need tõrjevahendid on tõhusad kahjurite kogumi vastu, on neil võimalik kokku hoida rohkem kui pelgalt piknikke: need võivad kaitsta inimesi kogu maailmas malaaria ja muude putukate kaudu levivate haiguste eest.
Sellised populaarsed tõrjevahendid nagu DEET ajavad vead segadusse, blokeerides retseptoreid ja raskendades inimeste leidmist. Need pihustid ei ole lollikindlad, kuna sipelgatel on komplekt sensoorseid süsteeme, mis ei võimalda vea pihustamist. “Sipelgatel on plaan A, plaan B ja plaan C, ” ütleb Zwiebel. "Need ei pruugi olla DEET-iga nii tõhusad, kuid pääsevad siiski teie juurde."
DEET-i sisaldavad tooted pole mitte ainult täielikult tõhusad, vaid võivad põhjustada ka lööbe, peapöörituse ja peavalude korral inimestele rohkesti kõrvaltoimeid. Rottidega tehtud uuringutes on isegi tõendeid selgemate neuroloogiliste kahjustuste kohta. Kõrvaltoimetest hoolimata on DEET endiselt üks parimaid kaitseliini mitte ainult sipelgate, vaid ka sääskede vastu, mis edastavad surmavaid haigusi nagu dengue palavik, malaaria ja unehäired.
Zwiebel ja tema meeskond töötavad koos nende ühendite klassiga, mille nad on avastanud ja mida nimetatakse eksitõrjevahenditeks, mis suruvad putukate haistmissüsteemi üle jõu. Ta ütleb, et tema välja töötatud eksitõrjutusvahendid - mida paljud tema meeskond on patenteerinud - töötavad kõigi tavaliste kahjurputukate vastu alates koidest kuni sääskedeni ja muidugi sipelgateni. "See on nagu lifti juurde astumine kellegagi, kes on liiga palju parfüüme pannud, " ütleb ta. "Sa tahaksid ära pääseda."
Nad arendavad selle võimsa tõrjevahendi väljatöötamisel välja toote, mis on ohutu, majanduslikult otstarbekas ja sobib hästi ka sääskede vastu, kes kannavad Aafrikas malaariat või Lõuna-Ameerikas Zika viirust, nagu ka põllumajanduslikud kahjurid, aga ka kahjulike tegurite jaoks. putukad, mis häirivad meie piknikke. Lootus on, et need eksitõrjutusvahendid võivad asendada DEETi ja neid saab kasutada lennukeelutsoonide loomiseks, mis hoiaksid sääski lahe ääres. Tõrjevahendeid võiks lisada ka linasse ja voodilinatesse, mis tõrjuvad hotellides lutikad, värvidesse, et hoida ära kollased pintsakud pesast, või mardikatest infiltreeruvatest viljasildadest.
Nende hiljutised uuringud näitavad, kuidas ja miks on tõrjevahendid vea vastu väga tõhusad, kuid nüüd peavad nad tõestama, et inimestel puuduvad kahjulikud kõrvaltoimed. "Me usume, et oleme praegu selles viimases takistuses, " ütleb ta. Ükskõik kui head putukatõrjevahendit nad on loonud, kui see potentsiaalselt inimesi kahjustab, on see laua taga. Probleemiks on miljonite dollarite kogumine, mis on vajalikud toksilisuse katsete läbiviimiseks.
"See on täpselt nagu narkootikumide uuring, " ütleb Zwiebel, ehkki 150 miljoni dollari juures on hind märkimisväärselt odavam kui uue ravimi testimine.
Zwiebelit ja tema meeskonda rahastatakse juba programmi Grand Challenges in Global Health Programmi raames ning nad on taotlenud Gates'i fondilt raha toksilisuse uuringute eest tasumiseks, et teha kindlaks, kas need on inimestele ohutud. "Me pole ikka veel päris lõpus, " ütles ta. "Oleme alguse lõpus ... kriitilisel hetkel, kus rahastajad otsustavad, kas anda meile edasi raha, et edasi liikuda."
Nendel uudsetel tõrjevahenditel on potentsiaal päästa elusid kogu maailmas, kuid kas ta usub, et tõrjevahend läbib toksilisuse katsed? „Tahaksin uskuda, et see pole mürgine, kuid teadlasena usun, et parim viis neile küsimustele vastata on teha katse. Oleme valmis minema seda tooteohutuslaboritesse saatma, "ütleb ta, " kuid selleks, et see korda saada, peame kelleltki maksma. "
"Kui me suudame neid asju edasi viia ja neid torusse viia, " sõnab Zwiebel. "Siis saame parandada inimese seisundit."
