20:04 2023-03-21
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii ajung la „fundul” modului în care gândacii își folosesc fundul pentru a rămâne hidratați
_ Cercetătorii ajung la „partea de jos” a modului în care gândacii își folosesc fundul pentru a rămâne hidratați
Gândacii sunt campioni la supraviețuirea în medii extrem de uscate. În parte, această proprietate se datorează capacității lor de a aspira apa din aer cu capetele din spate. Un nou studiu colaborativ al cercetătorilor de la Universitatea din Copenhaga și Universitatea din Edinburgh explică cum. Dincolo de a ajuta la explicarea modului în care gândacii se dezvoltă în medii în care puține alte animale pot supraviețui, cunoștințele ar putea fi utilizate în cele din urmă pentru un control mai precis și mai delicat al dăunătorilor la nivel mondial, cum ar fi gărgărița cerealelor și gândacul roșu al făinii.
p>Insectele dăunătoare își mănâncă în fiecare an mii de tone de alimente din întreaga lume. Securitatea alimentară în țările în curs de dezvoltare este afectată în special de specii de animale precum gărgărița cerealelor și gândacul roșu al făinii, care s-au specializat în supraviețuirea în medii extrem de uscate, inclusiv grânare, de mii de ani.
În noul studiu, care este publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii de la Departamentul de Biologie al Universității din Copenhaga au investigat procesele moleculare și fiziologice care stau la baza capacității gândacilor de a supraviețui întreaga lor viață fără a bea apă lichidă. Unul dintre secretele acestei caracteristici se găsește în capetele lor posterioare.
Într-adevăr, gândacii își pot deschide rectul și pot prelua apa din aerul umed și o pot transforma în fluid, pe care apoi îl pot absorbi în corpul lor. Această abordare nouă a consumului de apă este cunoscută de mai bine de un secol în cercurile științifice din întreaga lume, dar nu a fost niciodată pe deplin clarificată până acum.
„Am aruncat o nouă lumină asupra mecanismelor moleculare care permit gândacilor să absoarbă. apă rectal. Insectele sunt deosebit de sensibile la modificările echilibrului lor de apă. Ca atare, aceste cunoștințe pot fi folosite pentru a dezvolta metode mai bine direcționate pentru a combate speciile de gândaci care ne distrug producția de hrană, fără a ucide alte animale sau a dăuna oamenilor și naturii", spune Associate. Profesorul Kenneth Veland Halberg de la Departamentul de Biologie, care a condus cercetarea.
Cercetătorii au studiat organele interne ale gândacilor roșii de făină pentru a afla mai multe despre capacitatea lor de a absorbi apa prin rect. Gândacii roșii de făină sunt folosiți ca așa-numite organisme model, ceea ce înseamnă că oferă instrumente care îi fac ușor de lucrat și că biologia lor este similară cu cea găsită la alți gândaci.
Aici, cercetătorii au identificat o genă care este exprimată de 60 de ori mai mult în rectul gândacului în comparație cu restul animalului, care este mai mare decât orice altă genă pe care au găsit-o. Acest lucru i-a condus la un grup unic de celule cunoscut sub numele de celule leptophragmata. La o inspecție mai atentă, ei au putut vedea că aceste celule joacă un rol crucial atunci când gândacul absoarbe apa prin capătul din spate.
„Celulele Leptophragmata sunt celule minuscule situate ca niște ferestre între rinichii gândacului și sistemul circulator al insectelor, sau sânge. Pe măsură ce rinichii gândacului îi înconjoară intestinul posterior, celulele leptophragmata funcționează prin pomparea sărurilor în rinichi, astfel încât să fie capabili să recolteze apă din aerul umed prin recte și de aici în corpurile lor.Gena pe care am descoperit-o este esențială pentru acest proces, care este cunoștințe noi pentru noi”, explică Kenneth Veland Halberg.
Pe lângă faptul că pot aspira apa din aer, gândacii sunt și extrem de eficienți în extragerea lichidului din alimente. Chiar și cerealele uscate, care pot consta din 1-2 la sută apă, pot contribui la echilibrul fluidelor unui gândac.
„Un gândac poate trece printr-un întreg ciclu de viață fără a bea apă lichidă. Acest lucru se datorează rectului lor modificat și rinichilor aplicați îndeaproape, care împreună formează un sistem multi-organ care este foarte specializat în extragerea apei din alimentele pe care le mănâncă și din aerul din jurul lor. De fapt, se întâmplă atât de eficient încât probele de scaun pe care le-am examinat au fost complet uscate și fără nicio urmă de apă", explică Halberg.
În trecut. 500 de milioane de ani, gândacii s-au răspândit cu succes pe întreaga planetă. Astăzi, una din cinci specii de animale de pe Pământ este un gândac. Din păcate, gândacii se numără și printre dăunătorii care au un impact devastator asupra securității noastre alimentare. Gândacul roșu de făină, gărgărița de cereale, gândacul de făină confuz, gândacul de cartofi de Colorado și alte tipuri de gândaci își fac drum în până la 25% din aprovizionarea globală cu alimente în fiecare an.
Folosim aproximativ 100 de miliarde de dolari în pesticide. în întreaga lume în fiecare an pentru a ține departe insectele din hrana noastră. Cu toate acestea, pesticidele tradiționale dăunează altor organisme vii și distrug mediul înconjurător.
Prin urmare, potrivit lui Halberg, este important să se dezvolte insecticide mai specifice și „prietenoase cu mediul” care să vizeze doar insectele dăunătoare, ocolind în același timp cele mai benefice. insecte precum albinele. Aici ar putea deveni cheia o nouă și mai bună înțelegere a anatomiei și fiziologiei gândacului.
„Acum înțelegem exact ce gene, celule și molecule sunt în joc în gândac atunci când acesta absoarbe apă în rect. Aceasta înseamnă că dintr-o dată înțelegem cum să perturbăm aceste procese foarte eficiente, de exemplu, prin dezvoltarea de insecticide care vizează această funcție și, în acest fel, ucidem gândacul", spune Halberg.
"Există de douăzeci de ori mai multă biomasă de insecte pe Pământ decât cea a oamenilor. Ele joacă roluri cheie în majoritatea rețelelor trofice, au un impact uriaș asupra practic tuturor ecosistemelor și asupra sănătății umane. Deci, trebuie să le înțelegem mai bine", conchide cercetătorul.
Comentarii:
Adauga Comentariu