După al Doilea Război Mondial, în anii 1950, infestările cu ploșnițe au fost aproape eradicate la nivel mondial prin utilizarea...insecticiddiclorodifeniltricloroetan, mai cunoscut sub numele de DDT, o substanță chimică interzisă ulterior. Cu toate acestea, dăunătorii urbani au reapărut în întreaga lume și au dezvoltat rezistență la o serie de insecticide folosite pentru combaterea lor.
Un studiu publicat în Journal of Medical Entomology detaliază modul în care o echipă de cercetare de la Virginia Tech, condusă de entomologul urban Warren Booth, a descoperit mutații genetice care pot duce la rezistență la insecticide.
Descoperirea a fost rezultatul cercetării organizate de Booth pentru studenta absolventă Camilla Block, pentru a-i îmbunătăți abilitățile în cercetarea moleculară.
Booth, specializat în dăunători urbani, observase de mult timp o mutație genetică în celulele nervoase ale gândacilor de bucătărie germani și ale musculițelor albe, care le făcea rezistente la pesticide. Booth a sugerat ca Block să preleveze o probă de câte o ploșniță din fiecare dintre cele 134 de populații diferite de ploșnițe colectate de companiile nord-americane de combatere a dăunătorilor între 2008 și 2022 pentru a vedea dacă toate aveau aceeași mutație celulară. Rezultatele au arătat că două ploșnițe din două populații diferite aveau aceeași mutație celulară.
„Acestea sunt de fapt ultimele mele 24 de mostre”, a spus Bullock, care studiază entomologia și este membru al Invasive Species Partnership. „Nu am mai făcut niciodată cercetări moleculare, așa că a avea toate aceste abilități moleculare a fost esențial pentru mine.”
Deoarece infestările cu ploșnițe sunt uniforme genetic din cauza consangvinizării în masă, doar un singur specimen din fiecare probă este de obicei reprezentativ pentru populație. Însă Booth a vrut să confirme că Bullock a găsit într-adevăr mutația, așa că au testat toate probele din ambele populații identificate.
„Când ne-am întors și am analizat câțiva indivizi din ambele populații, am descoperit că fiecare dintre ei purta mutația”, a spus Booth. „Așadar, mutațiile lor sunt fixe și sunt aceleași mutații pe care le-am găsit la gândacul de bucătărie german.”
Studiind gândacii de bucătărie germani, Booth a aflat că rezistența lor la insecticide se datora mutațiilor genetice din celulele sistemului nervos și că aceste mecanisme erau determinate de mediu.
„Există o genă numită gena Rdl. Această genă a fost găsită la multe alte specii de dăunători și este asociată cu rezistența la un insecticid numit dieldrină”, a spus Booth, care lucrează și la Institutul de Științe ale Vieții Fralin. „Această mutație este prezentă la toți gândacii germani. Este surprinzător că nu am găsit o populație fără această mutație.”
Fipronilul și dieldrinul, două insecticide care s-au dovedit eficiente împotriva ploșnițelor în laborator, funcționează prin același mecanism de acțiune, așa că mutația a făcut teoretic dăunătorul rezistent la ambele, a spus Booth. Dieldrina a fost interzisă încă din anii 1990, dar fipronilul este utilizat acum doar pentru combaterea topic a puricilor la pisici și câini, nu și pentru ploșnițe.
Booth suspectează că mulți proprietari de animale de companie care utilizează tratamente topice cu fipronil își lasă pisicile și câinii să doarmă cu ei, expunând așternutul lor la reziduuri de fipronil. Dacă ploșnițele ar fi introduse într-un astfel de mediu, acestea ar putea fi expuse accidental la fipronil, iar apoi mutația ar putea fi selectată în populația de ploșnițe.
„Nu știm dacă această mutație este nouă, dacă a apărut după aceasta, dacă a apărut în această perioadă sau dacă era deja prezentă în populație acum 100 de ani”, a spus Booth.
Următorul pas va fi extinderea căutării și căutarea acestor mutații în diferite părți ale lumii, în special în Europa, și în momente diferite, printre specimenele de muzeu, deoarece ploșnițele există de peste un milion de ani.
În noiembrie 2024, laboratorul lui Booth a secvențiat cu succes întregul genom al ploșniței de pat comune pentru prima dată.
Booth a remarcat că problema cu ADN-ul muzeal este că se descompune foarte repede în fragmente mici, dar acum, când cercetătorii au șabloane la nivel cromozomial, pot lua aceste fragmente și le pot rearanja în cromozomi, reconstruind genele și genomul.
Booth a menționat că laboratorul său colaborează cu companii de combatere a dăunătorilor, astfel încât munca lor de secvențiere genetică i-ar putea ajuta să înțeleagă mai bine unde se găsesc ploșnițele în întreaga lume și cum să scape de ele.
Acum, că Bullock și-a perfecționat abilitățile moleculare, așteaptă cu nerăbdare să-și continue cercetările asupra evoluției urbane.
„Îmi place evoluția. Cred că este foarte interesantă”, a spus Block. „Oamenii dezvoltă o legătură mai profundă cu aceste specii urbane și cred că este mai ușor să-i faci pe oameni să fie interesați de ploșnițe, deoarece se pot identifica cu ele direct.”
Data publicării: 13 mai 2025