Учёные нашли химическое вещество, останавливающее каннибализм у саранчи

Новое исследование, опубликованное в Science, обнаружило феромон, который саранча выделяет, чтобы избежать каннибализма внутри стаи. Это открытие может помочь в разработке методов контроля над этими вредителями, угрожающими продовольственной безопасности миллионов людей.

Каннибализм как двигатель стаи

  • Мигрирующая саранча (Locusta migratoria) существует в двух фазах: "одиночной" (ведёт себя как робкий кузнечик) и "стадной" (агрессивной и собирающейся в рои).
  • Переход в стадную фазу запускается увеличением плотности популяции и нехваткой пищи, что вызывает гормональные изменения.
  • Исследования 2020 года показали, что страх быть съеденным сзади сородичами заставляет стаю двигаться в одном направлении — от областей с меньшей к областям с большей концентрацией пищи.

Химический сигнал "не ешь меня"

  • Учёные из Института эволюционной нейроэтологии Макса Планка сравнили запахи, выделяемые саранчой в одиночной и стадной фазах.
  • Они обнаружили 17 веществ, производимых исключительно в стадной фазе. Из них одно — фенилацетонитрил (PAN) — в поведенческих тестах отпугивало других саранч.
  • PAN участвует в синтезе сильного токсина — цианистого водорода, который иногда производят стадные особи. Выделение PAN, по-видимому, служит сигналом "отстань".

Подтверждение с помощью геномного редактирования

  • Используя CRISPR, исследователи создали генетически модифицированную саранчу, неспособную производить PAN. Эти особи стали более уязвимы к каннибализму.
  • Затем они нашли обонятельный рецептор, очень чувствительный к PAN. Когда саранчу отредактировали так, чтобы она не производила этот рецептор, модифицированные особи также стали более каннибалистичными.

Перспективы для контроля

Как отмечают в комментарии к исследованию учёные Иэн Кузин и Эйнат Кузин-Фукс, открытие проливает свет на сложный баланс между механизмами, заставляющими саранчу объединяться и конкурировать.

  • Будущие методы борьбы могут использовать технологии, смещающие этот баланс в сторону большей конкуренции внутри стаи.
  • Как подчёркивает руководитель исследования Билл Ханссон, цель — не уничтожение вида, а уменьшение размеров стай и перенаправление их в районы, не используемые для сельского хозяйства.