Semut dikenali kerana mampu menghidupkan sehingga 50 kali berat badan mereka sendiri, tetapi penyelidikan baru menunjukkan rasa bau mereka mungkin lebih hebat daripada kekuatan mereka. Seperti kebanyakan serangga, "semut melihat dunia melalui hidungnya, " kata Laurence Zwiebel, seorang profesor sains biologi dan farmakologi di Vanderbilt University. Tidak seperti serangga lain yang hanya mempunyai reseptor bau 70 atau lebih, semut menggunakan lebih dari 400 untuk menavigasi dan berinteraksi dengan satu sama lain. Sekarang, Zwiebel dan rakan-rakannya mencipta batu serangga bahasa Rosetta yang mereka harap dapat memilih untuk memperbaiki pengawetan serangga baru yang sangat berkesan.
Kandungan Terkait
- Bagaimana Manusia Membantu Semut Menyerang Dunia
- Bagaimana Semut Menjadi Peladang Jamur Terbaik di Dunia
Dalam satu kajian baru yang diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, Zwiebel dan pasukannya menggambarkan bagaimana semut menggunakan aroma untuk mengatur tingkah laku sosial mereka yang kompleks. Dalam satu lagi kajian di akhbar di Cell, mereka menunjukkan betapa pentingnya penenang semut adalah dengan menghilangkan rasa bau mereka dan memerhatikan keganasan yang berlaku. Apabila seekor semut mencari sumber makanan yang baik, mereka menandakan jejak dengan pheromone supaya semut lain di tanah jajahan mereka boleh menandai bersama dan memasak dengan lebih berkesan. Mereka juga melapisi bahan kimia berbahaya yang membezakan pekerja dari jururawat dan membolehkan semut mengenali koloni pesaing. Keluarkan keupayaan mereka untuk merasakan bau kimia dan benda-benda itu runtuh. "Mereka kehilangan keupayaan mereka untuk berinteraksi antara satu sama lain, mereka bersiar-siar dan mereka mula berperilaku buruk, " katanya.
Dengan mengusik mana bahan kimia berinteraksi dengan reseptor bau tertentu dan bagaimana mereka membuat semut berkelakuan, Zwiebel telah menyempurnakan penghalau serangga baru yang menjerit "Tinggal jauh!" Jauh lebih keras daripada apa-apa semburan pepejal yang kini di pasaran. Kerana mereka berkesan menentang serangga perosak, pengawet ini berpotensi untuk menyelamatkan lebih banyak lagi sekadar piknik: Mereka juga boleh melindungi orang di seluruh dunia dari penyakit malaria dan penyakit serangga yang lain.
Penghalau yang popular seperti DEET mengelirukan pepijat dengan menghalang reseptor dan menjadikannya lebih sukar untuk mencari manusia. Semburan ini tidak menonjol kerana semut mempunyai rangkaian sistem deria yang tidak dapat disemburkan oleh bug. "Semut mempunyai pelan A, pelan B dan pelan C, " kata Zwiebel. "Mereka mungkin tidak cekap dengan DEET, tetapi mereka masih boleh sampai kepada anda."
Bukan sahaja produk yang mengandungi DEET tidak sepenuhnya berkesan, mereka juga boleh menyebabkan kesan sampingan pada manusia dari ruam, pening dan sakit kepala, dan terdapat bukti kerosakan neurologi yang lebih jelas dalam kajian menggunakan tikus. Walaupun kesan sampingan, DEET masih merupakan salah satu garis pertahanan yang terbaik terhadap bukan semut sahaja tetapi nyamuk, yang menyebarkan penyakit maut seperti demam denggi, malaria, dan penyakit tidur.
Zwiebel dan pasukannya sedang menjalankan kelas sebatian yang mereka telah menemui dipanggil excito-repellents yang bekerja dengan menolak sistem penciuman serangga menjadi overdrive. Dia mengatakan bahawa repellents excito dia membantu berkembang-banyak yang pasukannya telah memohon untuk bekerja paten terhadap semua serangga serangga biasa, dari rama-rama kepada nyamuk, dan sememangnya semut. "Ia seperti menaiki lif dengan seseorang yang memakai minyak wangi terlalu banyak, " katanya. "Anda mahu pergi."
Mereka sedang dalam proses meningkatkan penolak yang kuat ini untuk membangunkan produk yang selamat, berkeupayaan ekonomi, dan berfungsi serta melawan nyamuk yang membawa malaria di Afrika atau virus Zika di Amerika Selatan kerana ia menyebabkan perosak pertanian, serta gangguan serangga yang mengganggu piknik kita. Harapannya ialah penghancuran excito ini boleh menggantikan DEET dan digunakan untuk mewujudkan zon tanpa terbang yang akan menyebabkan nyamuk bertahan. Pengawet juga boleh dimasukkan ke dalam kepingan dan tempat tidur yang akan menanggalkan bedbugs di hotel, ke dalam cat untuk menghalang jaket kuning daripada bersarang, atau kumbang dari silo menyusu.
Penyelidikan baru-baru ini menunjukkan bagaimana dan mengapa pengawet sangat berkesan terhadap pepijat, tetapi sekarang mereka perlu membuktikan bahawa tidak ada kesan sampingan yang merugikan bagi manusia. "Kami percaya kami berada di halangan terakhir sekarang, " katanya. Tidak kira betapa baik penghalau serangga yang mereka buat, jika ia berpotensi merugikan manusia maka ia akan mati di atas meja. Masalahnya ialah menaikkan berjuta-juta dolar yang diperlukan untuk mendorongnya melalui ujian ketoksikan.
"Ia betul-betul seperti percubaan ubat, " kata Zwiebel, walaupun pada $ 150 juta, kosnya jauh lebih murah daripada menguji farmaseutikal baru.
Zwiebel dan pasukannya telah dibiayai di bawah Cabaran Grand dalam Program Kesihatan Global, dan mereka telah memohon wang dari Yayasan Gates untuk membayar ujian ketoksikan untuk menentukan sama ada ia selamat untuk kegunaan manusia. "Kami masih belum cukup pada permulaan akhir, " katanya. "Kami berada di penghujung permulaan ... pada saat yang kritikal di mana [pendana] memutuskan apakah atau tidak untuk memberi kita satu lagi wang untuk maju."
Pengawet novel ini berpotensi untuk menyelamatkan nyawa di seluruh dunia, tetapi adakah dia percaya bahawa penolak akan melewati ujian ketoksikan? "Saya ingin percaya ia bukan toksik, tetapi sebagai saintis saya percaya bahawa cara terbaik untuk menjawab soalan-soalan itu adalah melakukan eksperimen. Kami bersedia untuk menghantarnya ke makmal keselamatan produk, "katanya, " tetapi kami perlu mendapatkan seseorang untuk membayarnya. "
"Jika kita boleh membawa perkara-perkara ini ke hadapan dan membawanya ke perancangan, " kata Zwiebel. "Kemudian kita boleh memperbaiki keadaan manusia."
