Интересът продължава да се развива около микробиома - трилионите микроорганизми, които обитават телата на по-едри животни и изглежда играят роля в явления от човешко настроение и апетит до определяне на пола при роли поли. Най-новият микробен трик е също толкова ловък, колкото и впечатляващ: Бактериите, които живеят в червата на хлебарки, изглежда контролират събиранията на насекоми, като обвързват попчето на своите домакини с химически сигнали.
Свързано съдържание
- Всички Poops. Някои животни го ядат. Защо?
- Хлебарката може да ухапе със сила 50 пъти телесното си тегло
- Любовен докосване задейства хлебарки, за да направят бебетата по-бързи
„Едва сега започваме да оценяваме участието на микробите в комуникационните и поведенческите системи на животните“, казва Коби Шал, професор по ентомология в държавния университет в Северна Каролина. „Това е един от най-чистите примери за този тип неща.“
Минали проучвания на свързаната с изпражненията микробиома до голяма степен бяха фокусирани върху бозайниците, по-специално върху ролята на произвежданите от бактерии мастни киселини в ароматните жлези на хиените, разположени в близост до ануса. Тези химически сигнали изглежда играят роля в подпомагането на кучетата да разграничават членовете на своята група от външни хора. Но извършването на контролирани експерименти върху хиени не е лесна задача.
„Именно тук са полезни насекоми, особено хлебарки“, казва Шал. „Лесно можем да ги повишим при стерилни условия и можем да правим фекални трансплантации.“
Шал и неговите колеги се фокусираха върху немските хлебарки, упоритите битови вредители, които заразяват кухни, бани и ресторанти по целия свят. Хлебарките имат чаровната склонност да дефектират там, където живеят и спят, казва Шал, а също така са и пестеливи насекоми - такива, които обичат да прекарват времето си в групи. Следователно изпражненията се развиха като обонятелен сигнал за водене на хлебарки към приятели.
„Тогава не е неразумно сигналите в изпражненията да се свързват с бактерии, защото задните части на насекомите са заредени с бактерии“, казва Шал.
За да поставят тази хипотеза на изпитание, Шал и неговите колеги започнаха с потвърждаването, че германските хлебарки наистина са привлечени от собствените си изпражнения - откритие, направено за първи път от други изследователи през 70-те години. Те представиха хлебарки, отглеждани в лаборатория, с разтворител от рода си, и откриха, че дори когато трябваше да го засекат от разстояние, хлебарите направиха линия за изхвърляне.
„Това е красиво поведение, където харесват миризмата на собствения си изпражнения“, казва Шал.
След това изследователите стерилизирали яйцата на хлебарки и отглеждали бебетата в стерилни условия, което означава, че тези насекоми не съдържат бактерии в червата или фекалиите си. След това екипът представи проби от стерилен и нестерилен пуп, за да изрови нимфи, за да види кои предпочитат.
Качът, свободен от бактерии, е бил „невероятно не толкова ефективен“ при привличане на вниманието на други хлебарки, казва Шал. Когато изследователите погледнаха по-отблизо стерилните срещу нестерилните проби, те откриха, че в първите до голяма степен липсват летливи мастни киселини, известни още като карбоксилни киселини, които са продукти на ферментацията с бактериална активност.
„Нестерилните изпражнения съдържат огромни количества от тези киселини, докато много съединения липсват и повечето са изключително слабо представени в стерилни изпражнения“, казва Шал. „Това предполага връзка между поведението, което наблюдаваме, и химията.“
За да бъдат допълнително сигурни в връзката, изследователите създадоха шест от най-известните съединения и направиха синтетична смес от тях, която установиха, че е много ефективна при привличането на хлебарки и принуждаването им да се агрегират.
„Така заключаваме, че бактериите, а не самите хлебарки, участват в производството на този сигнал“, казва Шал. Той и неговите колеги съобщиха за своите открития днес в сборника на Националната академия на науките .
Тези „много интересни“ открития могат да имат важни последици за борбата с вредителите, според Филип Кьолер, професор по ентомология в Университета на Флорида, който не е участвал в изследванията.
„Ако имате възможност да получите хлебарки, които да се съберат около лечение, независимо дали е стръв или спрей, вероятно бихте могли да получите по-добър контрол“, казва той. „Това, което правим сега, е да прилагаме лечения, които не се базират на това къде са хлебарки, а там, където очакваме те да са.“
Алтернативно, добавя той, химията на изпражненията може да се използва за примамване на хлебарки в капан, което позволява да бъдат извадени от дом или бизнес, а не да се налага да се маже цялата структура в химикали.
Майк Руст, изтъкнат професор по ентомология в Калифорнийския университет, Ривърсайд, който също не е участвал в изследванията, казва, че работата е била изключително добре извършена и ясно показва ролята, която летливите карбоксилни киселини, произведени от чревните бактерии, играят в събирания на хлебарки.
Макар да не смята, че откритията непременно биха повишили ефективността на примамките, той вярва, че те биха могли да бъдат полезни за подобряване на прилагането на инсектициди с напукване и напукване. Коктейлите от химикали за агрегиране, според него, „биха могли да намалят отблъскването на спрейовете и да увеличат времето за контакт с хлебарки за обработващи повърхности.“
Шал вярва, че откритията вероятно се отнасят за всички хлебарки, които се агрегират, включително други видове вредители като американската хлебарка и ориенталската хлебарка. Той и колегите му планират да проучат подобни въпроси в бъдеще. Той също така очаква подобни открития, свързани с ролята на микробиома в сигнализацията и комуникацията на животните, да се появят и за други видове организми.
„Мисля, че през следващата година или около това ще видим много примери за този тип неща, които се срещат в природата, от насекоми по целия път нагоре, вероятно и до хората“, казва той.
