Mravenci jsou známí tím, že dokážou krást až 50krát více než jejich vlastní tělesná hmotnost, ale nový výzkum ukazuje, že jejich čich může být ještě hrozivější než jejich síla. Jako většina hmyzu „mravenci vidí svět nosem“, říká Laurence Zwiebel, profesor biologických věd a farmakologie na Vanderbiltově univerzitě. Na rozdíl od jiných hmyzů, které mají pouze asi 70 receptorů zápachu, mravenci používají více než 400 k navigaci a vzájemné interakci. Nyní Zwiebel a jeho kolegové vytvářejí kámen hmyzu Rosetta, kterému doufají, že se společně rozhodnou vylepšit nové, vysoce účinné repelenty proti hmyzu.
Související obsah
- Jak lidé pomohli mravenci napadnout svět
- Jak se mravenci stali nejlepšími houbovými farmáři na světě
V nové studii zveřejněné ve sborníku Národní akademie věd Zwiebel a jeho tým popisují, jak mravenci používají vůni k organizaci svého komplexního sociálního chování. V jiné studii v tisku v cele ukazují, jak kritická je antifukce tím, že odvádí jejich čich a sleduje následky chaosu. Když mravenec najde dobrý zdroj potravy, označí stezku feromony, aby ostatní mravenci v kolonii mohli účinněji označovat a píci. Také se potahují páchnoucími chemikáliemi, které odlišují pracovníky od zdravotních sester a umožňují mravcům rozpoznat soupeřící kolonie. Odstraňte jejich schopnost cítit ty chemické pachy a věci se rozpadnou. "Ztrácí schopnost interakce mezi sebou, bloudí a začnou se chovat špatně, " říká.
Zwiebel škádlil, které chemikálie interagují se specifickými receptory zápachu a jak se chovají mravenci. Zušlechťoval tak nové repelenty proti hmyzu, které křičí „Zůstaňte pryč!“ Mnohem hlasitěji, než jakéhokoli spreje, které jsou na trhu. Vzhledem k tomu, že jsou účinné proti sadě škůdců, mají tito repelenty potenciál zachránit více než jen pikniky: Mohli by také chránit lidi na celém světě před malárií a jinými chorobami přenášenými hmyzem.
Populární repelenty jako DEET zaměňují chyby tím, že blokují receptory a ztížují nalezení lidí. Tyto spreje nejsou spolehlivé, protože mravenci mají sadu senzorických systémů, které se nemohou postříkat. "Mravenci mají plán A, plán B a plán C, " říká Zwiebel. "Možná nebudou s DEET tak efektivní, ale stále se k vám budou moci dostat."
Nejen, že přípravky obsahující DEET nejsou úplně účinné, ale mohou vyvolat u lidí také vyrážky, závratě a bolesti hlavy, a dokonce ve studiích na potkanech existují dokonce výraznější neurologické poškození. Přes vedlejší účinky je DEET stále jednou z nejlepších obranných linií nejen proti mravencům, ale proti komárům, které přenášejí smrtelné nemoci, jako je horečka dengue, malárie a spavá nemoc.
Zwiebel a jeho tým pracují na třídě sloučenin, které objevili, zvaných excito-repelenty, které fungují tak, že tlačí hmyzí čichový systém na overdrive. Říká, že excitační repelenty, které pomáhal rozvíjet - z nichž mnozí jeho tým požádal o patent - pracují proti všem běžným hmyzím škůdcům, od můry po komáry a samozřejmě mravenci. "Je to jako dostat se do výtahu s někým, kdo je na cestě příliš mnoho parfému, " říká. "Chceš se dostat pryč."
Jsou v procesu rozšiřování tohoto silného repelentu, aby vyvinuli produkt, který je bezpečný, ekonomicky proveditelný a funguje také proti komárům, kteří přenášejí malárii v Africe nebo viru Zika v Jižní Americe, stejně jako proti zemědělským škůdcům, a také kvůli nepříjemnostem hmyz, který narušuje naše pikniky. Doufáme, že tito excitační repelenty mohou nahradit DEET a mohou být použity k vytvoření bezletových zón, které by udržely komáry na uzdě. Repelenty by také mohly být začleněny do prostěradel a podestýlky, které by odpuzovaly štěnice štěnice v hotelech, do barvy, aby odradily žluté bundy od hnízdění, nebo brouci z infiltrujících obilných sil.
Jejich nedávný výzkum ukazuje, jak a proč jsou repelenty vysoce účinné proti chybám, ale nyní musí prokázat, že neexistují škodlivé vedlejší účinky pro člověka. "Věříme, že jsme teď v té poslední překážce, " říká. Bez ohledu na to, jak dobrý repelent vytvořili, pokud to potenciálně poškozuje lidi, bude to mimo stůl. Problém spočívá v získávání milionů dolarů potřebných k prosazení testů toxicity.
"Je to přesně jako drogová studie, " říká Zwiebel, ačkoli za 150 milionů dolarů jsou náklady podstatně levnější než testování nového léčiva.
Zwiebel a jeho tým jsou již financováni v rámci programu Grand Challenges v globálním zdravotním programu a požádali o peníze od nadace Gates, aby zaplatili za testy toxicity, aby určili, zda jsou bezpečné pro lidské použití. "Stále nejsme úplně na začátku konce, " říká. "Jsme na konci začátku ... v kritickém okamžiku, kdy se [financující subjekty] rozhodují, zda nám dají další svazek peněz, abychom šli kupředu."
Tyto nové repelenty mají potenciál zachránit životy po celém světě, ale věří, že repelent projde testy toxicity? "Chtěl bych věřit, že je netoxický, ale jako vědec věřím, že nejlepším způsobem, jak odpovědět na tyto otázky, je provést experiment." Jsme připraveni jít poslat do laboratoří bezpečnosti výrobků, “říká, „ ale musíme někoho zaplatit, abychom to dokázali. “
"Pokud dokážeme tyto věci posunout vpřed a dostat je do potrubí, " říká Zwiebel. "Pak můžeme zlepšit lidský stav."
