Mrówki znane są z tego, że potrafią podnieść nawet 50-krotnie masę ciała, ale nowe badania pokazują, że ich węch może być jeszcze groźniejszy niż ich siła. Jak większość owadów, „mrówki widzą świat przez nos”, mówi Laurence Zwiebel, profesor nauk biologicznych i farmakologii na Uniwersytecie Vanderbilt. W przeciwieństwie do innych owadów, które mają tylko około 70 receptorów zapachowych, mrówki używają ponad 400 do nawigacji i interakcji. Teraz Zwiebel i jego koledzy tworzą kamień z Rosetta w języku owadów, który mają nadzieję na wybór nowych, wysoce skutecznych środków odstraszających owady.
powiązana zawartość
- Jak ludzie pomogli mrówkom najechać świat
- Jak mrówki stały się najlepszymi hodowcami grzybów na świecie
W nowym badaniu opublikowanym w Proceedings of National Academy of Sciences, Zwiebel i jego zespół opisują, w jaki sposób mrówki używają zapachu do organizowania swoich złożonych zachowań społecznych. W innym badaniu w prasie w Cell pokazują, jak krytyczna jest węch, usuwając ich węch i obserwując chaos. Kiedy mrówka znajdzie dobre źródło pożywienia, zaznacza szlak feromonami, aby inne mrówki w ich kolonii mogły się lepiej tagować i żerować. Powlekają się też śmierdzącymi substancjami chemicznymi, które odróżniają pracowników od pielęgniarek i pozwalają mrówkom rozpoznać konkurencyjne kolonie. Pozbądź się ich zdolności do wyczuwania chemicznych zapachów i rozpadu rzeczy. „Tracą zdolność interakcji ze sobą, odchodzą i zaczynają źle się zachowywać” - mówi.
Poprzez dokuczanie, jakie chemikalia oddziałują z konkretnymi receptorami zapachowymi i jak sprawiają, że mrówki zachowują się, Zwiebel udoskonalił nowe repelenty owadów, które krzyczą „Trzymaj się z dala!” Znacznie głośniej niż jakiekolwiek inne spraye owadów na rynku. Ponieważ są skuteczne w walce z wieloma szkodnikami, repelenty te mogą uratować nie tylko pikniki: mogą również chronić ludzi na całym świecie przed malarią i innymi chorobami przenoszonymi przez owady.
Popularne repelenty, takie jak DEET, mylą robaki, blokując receptory i utrudniając znalezienie ludzi. Te spraye nie są niezawodne, ponieważ mrówki mają zestaw systemów sensorycznych, których spray nie może zablokować. „Mrówki mają plan A, plan B i plan C”, mówi Zwiebel. „Mogą nie być tak wydajne z DEET, ale nadal będą mogli się z tobą skontaktować”.
Produkty zawierające DEET nie tylko nie są w pełni skuteczne, ale mogą również wywoływać u ludzi skutki uboczne od wysypki, zawrotów głowy i bólów głowy, a nawet badania na szczurach wskazują na wyraźniejsze uszkodzenie neurologiczne. Pomimo skutków ubocznych DEET jest nadal jedną z najlepszych linii obrony nie tylko przed mrówkami, ale także przed komarami, które przenoszą śmiertelne choroby, takie jak gorączka denga, malaria i śpiączka.
Zwiebel i jego zespół pracują nad klasą związków, które odkryli, zwanych repelentami ekscytującymi, które działają poprzez wpychanie systemu węchowego owadów w nadbieg. Mówi, że środki odstraszające excito, które pomógł rozwinąć - z których wiele jego zespół zgłosił do patentu - działają przeciwko wszystkim powszechnym owadom szkodliwym, od ćmy po komary i oczywiście mrówki. „To tak, jakby wsiąść do windy z kimś, kto wypił zbyt dużo perfum” - mówi. „Chciałbyś uciec”.
Są w trakcie rozbudowy tego potężnego repelentu, aby opracować produkt, który jest bezpieczny, ekonomicznie wykonalny i działa również przeciwko komarom przenoszącym malarię w Afryce lub wirus Zika w Ameryce Południowej, podobnie jak szkodniki rolnicze, a także uciążliwości owady, które zakłócają nasze pikniki. Mamy nadzieję, że te repelenty excito mogą zastąpić DEET i zostać wykorzystane do stworzenia stref zakazu lotów, które trzymałyby komary na dystans. Środki odstraszające można również włączyć do prześcieradeł i pościeli, które odpychałyby pluskwy w hotelach, do farb, aby powstrzymać żółte kurtki przed gniazdowaniem lub chrząszcze przed infiltracją silosów zbożowych.
Ich ostatnie badania wskazują, w jaki sposób i dlaczego repelenty są wysoce skuteczne w zwalczaniu błędów, ale teraz muszą udowodnić, że nie ma szkodliwych skutków ubocznych dla ludzi. „Uważamy, że jesteśmy teraz na ostatniej przeszkodzie” - mówi. Bez względu na to, jak dobrze stworzyli środek odstraszający owady, jeśli potencjalnie zaszkodzi ludziom, zniknie ze stołu. Problemem jest zebranie milionów dolarów niezbędnych do przepchnięcia go przez testy toksyczności.
„To dokładnie jak próba narkotykowa”, mówi Zwiebel, chociaż koszt 150 milionów dolarów jest znacznie tańszy niż testowanie nowego leku.
Zwiebel i jego zespół są już finansowani w ramach Grand Challenges in Global Health Program, i wystąpili o fundusze z Gates Foundation, aby zapłacić za badania toksyczności w celu ustalenia, czy są bezpieczne dla ludzi. „Nadal nie jesteśmy na początku końca” - mówi. „Jesteśmy na końcu początku ... w krytycznym momencie, w którym [fundatorzy] decydują, czy dać nam kolejną porcję pieniędzy, aby iść naprzód.”
Te nowe repelenty mogą uratować życie na całym świecie, ale czy uważa, że repelent przejdzie próby toksyczności? „Chciałbym wierzyć, że jest nietoksyczny, ale jako naukowiec uważam, że najlepszym sposobem na udzielenie odpowiedzi na te pytania jest przeprowadzenie eksperymentu. Jesteśmy gotowi wysłać go do laboratoriów zajmujących się bezpieczeństwem produktów - mówi - ale musimy poprosić kogoś, aby zapłacił za to.
„Jeśli uda nam się doprowadzić te rzeczy do przodu i wprowadzić je do produkcji”, mówi Zwiebel. „W takim razie możemy poprawić kondycję ludzką”.
