Након Другог светског рата педесетих година прошлог века, најезде стеница су готово искорењене широм света употребом...инсектицидДихлордифенилтрихлоретан, познатији као ДДТ, хемикалија која је у међувремену забрањена. Међутим, градске штеточине су се од тада поново појавиле широм света и развиле су отпорност на низ инсектицида који се користе за њихово сузбијање.
Студија објављена у часопису Journal of Medical Entomology детаљно описује како је истраживачки тим са Вирџинијског технолошког универзитета, предвођен урбаним ентомологом Вореном Бутом, открио генетске мутације које могу довести до отпорности на инсектициде.
Откриће је резултат истраживања које је Бут организовао за постдипломску студенткињу Камилу Блок како би унапредила своје вештине у молекуларним истраживањима.
Бут, који је специјализован за урбане штеточине, одавно је приметио генетску мутацију у нервним ћелијама немачких бубашваба и белих мушица која их је учинила отпорним на пестициде. Бут је предложио да Блок узме узорак по једне стјенице из сваке од 134 различите популације стјеница које су северноамеричке компаније за сузбијање штеточина прикупиле између 2008. и 2022. године како би се видело да ли све имају исту ћелијску мутацију. Резултати су показали да две стјенице из две различите популације имају исту ћелијску мутацију.
„Ово су заправо моја последња 24 узорка“, рекао је Булок, који студира ентомологију и члан је Партнерства за инвазивне врсте. „Никада раније нисам радио молекуларна истраживања, тако да је поседовање свих ових молекуларних вештина било кључно за мене.“
Пошто су заразе стјеницама генетски униформне због масовног инбридинга, само један примерак из сваког узорка је обично репрезентативан за популацију. Али Бут је желео да потврди да је Булок заиста пронашао мутацију, па су тестирали све узорке из обе идентификоване популације.
„Када смо се вратили и прегледали неколико јединки из обе популације, открили смо да свака од њих носи мутацију“, рекао је Бут. „Дакле, њихове мутације су фиксиране, и то су исте мутације које смо пронашли код немачке бубашвабе.“
Проучавајући немачке бубашвабе, Бут је сазнао да је њихова отпорност на инсектициде последица генетских мутација у ћелијама нервног система и да су ови механизми одређени околином.
„Постоји ген који се зове Rdl ген. Овај ген је пронађен код многих других врста штеточина и повезан је са отпорношћу на инсектицид који се зове диелдрин“, рекао је Бут, који такође ради у Институту за биолошке науке Фралин. „Ова мутација је присутна код свих немачких бубашваба. Изненађујуће је да нисмо пронашли популацију без ове мутације.“
Фипронил и диелдрин, два инсектицида за која је у лабораторији доказано да су ефикасни против стјеница, делују истим механизмом деловања, тако да је мутација теоретски учинила штеточину отпорном на оба, рекао је Бут. Диелдрин је забрањен од 1990-их, али се фипронил сада користи само за локалну контролу бува код мачака и паса, а не за стјенице.
Бут сумња да многи власници кућних љубимаца који користе локалне третмане фипронилом дозвољавају својим мачкама и псима да спавају са њима, излажући њихову постељину остацима фипронила. Ако би стенице биле унете у такво окружење, могле би ненамерно бити изложене фипронилу, а затим би мутација могла бити селектована у популацији стеница.
„Не знамо да ли је ова мутација нова, да ли је настала након овога, да ли је настала током овог временског периода или је већ била присутна у популацији пре 100 година“, рекао је Бут.
Следећи корак биће проширење претраге и тражење ових мутација у различитим деловима света, посебно у Европи, и у различито време међу музејским примерцима, будући да стјенице постоје већ више од милион година.
У новембру 2024. године, Бутова лабораторија је први пут успешно секвенцирала цео геном обичне стјенице.
Бут је напоменуо да је проблем са музејском ДНК то што се она веома брзо разлаже на мале фрагменте, али сада када истраживачи имају шаблоне на нивоу хромозома, могу да узму те фрагменте и преуреде их у хромозоме, реконструишући гене и геном.
Бут је напоменуо да његова лабораторија сарађује са компанијама за сузбијање штеточина, тако да би им њихов рад на генетском секвенцирању могао помоћи да боље разумеју где се налазе стјенице широм света и како да их се отарасе.
Сада када је Булок усавршила своје молекуларне вештине, радује се наставку истраживања урбане еволуције.
„Волим еволуцију. Мислим да је заиста занимљива“, рекао је Блок. „Људи развијају дубљу везу са овим урбаним врстама и мислим да је лакше заинтересовати људе за стјенице јер се могу поистоветити са тим из прве руке.“
Време објаве: 13. мај 2025.