Біологія

Єдина молекула перетворила самотніх саран на руйнівну зграю

Китайські вчені відкрили феромон, що запускає перехід одиночної особини сарани у стадну фазу. Дослідники вважають, що боротьба із шкідниками, націлена на цю речовину, може стати безпечнішою альтернативою використання інсектицидів. Детальний опис свого відкриття вчені опублікували у журналі Nature.

Як зупинити зграю сарани?

Якщо сарана веде одиночний спосіб життя, то є зовсім нешкідливою комахою, але об’єднуючись у багатомільйонні рої вона стає спустошуючою силою. На цій особливості ґрунтується один із перспективних методів боротьби із сараною - якщо не давати їй збиратися у великі зграї, то і шкідником бути перестане. Саме на пошуку такого методу й зосередилися китайські вчені у своїй новій роботі.

Вчені вивчали особливості розвитку перелітної сарани, одного з найбільш поширених видів у світі. У одиночній фазі ці комахи схожі на коника, ведуть мирне та непомітне існування, але в стадній фазі вони змінюють забарвлення на коричневе, можуть збиратися у рої інколи по кілька мільярдів особин та долати до 300 кілометрів, руйнуючи рослинність на своєму шляху.

Які результати вивчення?

Дослід вчених показав, що не тільки колір сарани змінюється при переході до стадної фази, вони ще й починають виділяти особливу речовину. Експерименти виявили, що це сполука 4-вініланізол, або 4VA, яка приваблює інших особин сарани обох статей та різного віку, незалежно від того, в якій фазі вони знаходяться. Її концентрація виявилася пропорційна величині рою. Таким чином ця речовина є агрегаційним феромоном, що змушує комах скупчуватися.

Як це можна використати?

Важливим є те, що, схоже, 4VA не тільки спричиняє перетворення одиночних особин у стадних, а й забезпечує стабільне існування вже сформованих зграй, тож способи боротьби із шкідником, націлені на цю молекулу, можуть допомогти зруйнувати існуючі зграї та не дати утворитися новим. Вчені це підтвердили, коли внесли генетичні зміни сарані за допомогою технології CRISPR/Cas9 і таким чином заблокували їй рецептори, що вловлюють 4VA. Ці особини вже не піддавалися впливу агрегаційного феромону і таку сарану можна інтродукувати в популяції як міра контролю, вважають вчені. Або ж можна розпилювати на сарану речовини, що блокували б сприйняття ними привабливої молекули. Такі методи дозволили би діяти націлено, отже зменшити шкоду довкіллю, яке наноситься, наприклад, хімічними інсектицидами.