Maur er kjent for å kunne heftes opptil 50 ganger sin egen kroppsvekt, men ny forskning viser at deres luktesans kan være enda mer formidabel enn styrken. Som de fleste insekter, "myrer ser verden gjennom nesen, " sier Laurence Zwiebel, professor i biologiske vitenskaper og farmakologi ved Vanderbilt University. I motsetning til andre insekter som bare har omtrent 70 luktreseptorer, bruker maur over 400 for å navigere og samhandle med hverandre. Nå lager Zwiebel og kollegene en Rosetta-stein av insektspråk som de håper å kunne velge å foredle nye, svært effektive insektsmiddel.
Relatert innhold
- Hvordan mennesker hjalp myrer til å invadere verden
- Hvordan maur ble verdens beste soppbønder
I en ny studie publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences, beskriver Zwiebel og teamet hans hvordan maur bruker duft for å organisere sin komplekse sosiale atferd. I en annen studie i pressen på Cell, viser de hvor kritisk myrafleksjon er ved å fjerne luktesansen og se på forstyrrelsen. Når en maur finner en god matkilde, merker de stien med feromoner slik at andre maur i kolonien deres kan merke seg og fôre mer effektivt. De belegger seg også i stinkende kjemikalier som skiller arbeidere fra sykepleiere og lar maur kjenne igjen rivaliserende kolonier. Fjern evnen til å kjenne de kjemiske luktene og ting faller fra hverandre. "De mister evnen til å samhandle med hverandre, de vandrer av gårde og de begynner å oppføre seg dårlig, " sier han.
Ved å drille fra hverandre hvilke kjemikalier som interagerer med spesifikke luktreseptorer og hvordan de får maur til å oppføre seg, har Zwiebel raffinert nye insektmidler som skriker “Hold deg unna!” Langt høyere enn noen bugspray som for tiden er på markedet. Fordi de er effektive mot en pakke med skadedyr, har disse repellentene potensialet for å redde mer enn bare piknik: De kan også beskytte mennesker over hele verden mot malaria og andre insektbårne sykdommer.
Populære repellenter som DEET forvirrer feil ved å blokkere reseptorer og gjøre det vanskeligere å finne mennesker. Disse sprayene er ikke idiotsikre fordi maur har en pakke med sensoriske systemer som ikke kan spre spray. "Myrer har plan A, plan B og plan C, " sier Zwiebel. "De er kanskje ikke like effektive med DEET, men de vil fortsatt kunne komme til deg."
Ikke bare er produkter som inneholder DEET ikke helt effektive, de kan også indusere en hel del bivirkninger hos mennesker fra utslett, svimmelhet og hodepine, og det er til og med bevis for mer uttalt nevrologisk skade i studier som bruker rotter. Til tross for bivirkningene er DEET fortsatt en av de beste forsvarslinjene mot ikke bare maur, men mygg, som overfører dødelige sykdommer som denguefeber, malaria og sovesyke.
Zwiebel og teamet hans jobber med en klasse forbindelser de har oppdaget, kalt eksito-repellenter som fungerer ved å presse insektets luktstoffsystem i overdrive. Han sier at excito-repellentene han har bidratt til å utvikle - hvor mange av teamet hans har søkt om patentering - mot alle vanlige skadedyrinsekter, fra møll til mygg og naturligvis maur. "Det er som å gå på en heis med noen som har lagt for mye parfyme, " sier han. "Du ønsker å komme deg bort."
De er i ferd med å skalere opp dette kraftige avstøtningsstoffet for å utvikle et produkt som er trygt, økonomisk gjennomførbart, og fungerer like bra mot mygg som har malaria i Afrika eller Zika-virus i Sør-Amerika, som det gjør jordbruksskadedyr, samt plage insekter som forstyrrer piknikene våre. Håpet er at disse eksito-repellentene kan erstatte DEET og brukes til å lage fly som ikke vil fly som vil holde mygg i sjakk. Repellentene kan også innarbeides i laken og sengetøy som ville avvise veggedyr på hotell, i maling for å avskrekke gule jakker fra hekkingen, eller biller fra å infiltrere kornsiloer.
Nyere forskning viser hvordan og hvorfor avvisende midler er svært effektive mot feil, men nå må de bevise at det ikke er noen skadelige bivirkninger for mennesker. "Vi tror vi er på det siste hinderet nå, " sier han. Uansett hvor godt et insektmiddel de har skapt, hvis det potensielt skader mennesker, så vil det være utenfor bordet. Problemet er å samle inn millioner av dollar som er nødvendige for å presse den gjennom giftighetstesting.
"Det er akkurat som en medikamentutprøving, " sier Zwiebel, selv om kostnadene for 150 millioner dollar er vesentlig billigere enn å teste et nytt legemiddel.
Zwiebel og teamet hans er allerede finansiert under Grand Challenges in Global Health Program, og de har søkt om penger fra Gates Foundation for å betale for toksisitetsforsøkene for å avgjøre om de er trygge for mennesker. "Vi er fremdeles ikke helt i begynnelsen av slutten, " sier han. "Vi er på slutten av begynnelsen ... i et kritisk øyeblikk der [finansiererne] bestemmer om vi vil gi oss en ny dukke med penger til å gå videre."
Disse nye repellentene har potensial til å redde liv over hele verden, men tror han at det frastøtende middelet vil bestå toksisitetsforsøk? "Jeg vil tro at det er giftig, men som forsker tror jeg at den beste måten å svare på disse spørsmålene er å gjøre eksperimentet. Vi er klare til å sende den til produktsikkerhetslaboratorier, sier han, "men vi må få noen til å betale for å få det til."
"Hvis vi kan bringe disse tingene frem og få dem i rørledningen, " sier Zwiebel. "Da kan vi forbedre den menneskelige tilstanden."
