Мравките са известни с това, че могат да издигнат до 50 пъти повече от собственото си телесно тегло, но новите изследвания показват, че обонянието им може да бъде дори по-страшно от силата им. Подобно на повечето насекоми, "мравките виждат света през носовете си", казва Лорънс Цвибел, професор по биологични науки и фармакология в университета Вандербилт. За разлика от други насекоми, които имат само 70 или повече рецептори за миризма, мравките използват над 400, за да се ориентират и взаимодействат помежду си. Сега, Zwiebel и неговите колеги създават камък от розетка от език на насекомите, които те се надяват да съвместят да усъвършенстват нови, високоефективни репеленти срещу насекоми.
Свързано съдържание
- Как хората помогнаха на мравките да нахлуят в света
- Как мравките станаха най-добрите фермери за гъбички в света
В ново проучване, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, Zwiebel и неговият екип описват как мравките използват аромат, за да организират своето сложно социално поведение. В друго проучване в пресата в Cell, те показват колко е критично обонянието с мравки, като им отнемат обонянието и гледат как тече хаос. Когато мравката намери добър хранителен източник, те маркират пътеката с феромони, така че други мравки в колонията им да могат да маркират и да се хранят по-ефективно. Те също се покриват с миризливи химикали, които отличават работниците от медицинските сестри и позволяват на мравките да разпознават конкурентни колонии. Отнемете способността им да усещат тези химически миризми и нещата се разпадат. „Те губят способността си да си взаимодействат помежду си, скитат и започват да се държат зле“, казва той.
Чрез раздразнение кои химикали взаимодействат със специфични рецептори за миризма и как карат мравки да се държат, Zwiebel е усъвършенствала нови репеленти против насекоми, които крещят „Стойте далеч!“, Далеч по-силни от всички спрейове за бъгове, които в момента се предлагат на пазара. Тъй като са ефективни срещу набор от вредители, тези репеленти имат потенциала да спестят повече от просто пикници: Те биха могли също така да защитят хората по света от малария и други болести, пренасяни от насекоми.
Популярни репеленти като DEET объркват бъговете, като блокират рецепторите и затрудняват намирането на хора. Тези спрейове не са безусловни, защото мравките имат набор от сензорни системи, които спрейът за бъгове не може да задръсти. "Мравките имат план А, план Б и план В", казва Цвибел. „Може да не са толкова ефективни с DEET, но все пак ще успеят да стигнат до вас.“
Не само продуктите, съдържащи DEET, не са напълно ефективни, но могат да предизвикат и редица странични ефекти при хора от обриви, замаяност и главоболие, а дори има доказателства за по-изразени неврологични увреждания при проучвания с плъхове. Въпреки страничните ефекти, DEET все още е една от най-добрите защитни линии срещу не само мравки, но и комари, които предават смъртоносни заболявания като треска на денга, малария и сънна болест.
Цвибел и неговият екип работят върху клас съединения, които са открили, наречени ексито-репеленти, които действат, като натискат обонятелната система за насекоми в свръхдрайв. Той казва, че ексито-репелентите, на които му е помогнал да развиват - голяма част от които екипът му е кандидатствал за патент, работят срещу всички обикновени насекоми-вредители, от молци до комари и разбира се мравки. „Това е все едно да се качиш в асансьор с някой, който пуска твърде много парфюм“, казва той. "Бихте искали да се измъкнете."
Те са в процес на мащабиране на този мощен репелент за разработване на продукт, който е безопасен, икономически осъществим и работи добре срещу комари, които пренасят малария в Африка или вирус Зика в Южна Америка, тъй като прави селскостопански вредители, както и неприятностите насекоми, които нарушават нашите пикници. Надеждата е, че тези ексито-репеленти могат да заместят DEET и да бъдат използвани за създаване на зони без мухи, които да поддържат комарите в разстояние. Репелентите също могат да бъдат включени в чаршафи и постелки, които биха отблъсквали дървеници в хотели, в боя, за да се предотвратят жълти якета от гнездене, или бръмбари от проникващи зърно силози.
Последните им изследвания показват как и защо репелентите са много ефективни срещу бъгове, но сега те трябва да докажат, че няма вредни странични ефекти за хората. „Вярваме, че сега сме в последната пречка“, казва той. Без значение колко добро средство за създаване на насекоми са създали, ако това потенциално навреди на хората, то ще бъде извън масата. Проблемът е в набирането на милионите долари, необходими за прокарването му чрез тестване за токсичност.
„Това е точно като изпитание за наркотици“, казва Цвибел, въпреки че при 150 милиона долара цената е значително по-евтина от тестването на нов фармацевтичен продукт.
Цвибел и неговият екип вече са финансирани по Големите предизвикателства в Глобалната здравна програма и са кандидатствали за пари от Фондация Гейтс, за да платят изпитанията за токсичност, за да определят дали са безопасни за човешка употреба. „Все още не сме съвсем в началото на края“, казва той. "Ние сме в края на началото ... в критичен момент, когато [финансиращите] решават дали да ни дадат още един парите пари, за да продължим напред."
Тези нови репеленти имат потенциал да спасят живота по целия свят, но вярва ли той, че репелентът ще премине изпитания за токсичност? „Бих искал да вярвам, че е нетоксичен, но като учен смятам, че най-добрият начин да отговоря на тези въпроси е да се направи експериментът. Готови сме да го изпратим в лабораториите за безопасност на продуктите, "казва той, " но трябва да накараме някой да плати, за да го направи. "
„Ако можем да приведем тези неща напред и да ги изкараме в процес“, казва Цвибел. „Тогава можем да подобрим човешкото състояние.“
