Pärast Teist maailmasõda 1950. aastatel likvideeriti lutikate nakatumine peaaegu kogu maailmas tänu ...insektitsiidDiklorodifenüültrikloroetaan, paremini tuntud kui DDT, on kemikaal, mis on nüüdseks keelatud. Sellest ajast alates on linnakahjurid aga kogu maailmas taas levinud ning neil on tekkinud resistentsus mitmete nende tõrjeks kasutatavate insektitsiidide suhtes.
Ajakirjas Journal of Medical Entomology avaldatud uuring kirjeldab, kuidas Virginia Techi uurimisrühm linnaentomoloogi Warren Boothi juhtimisel avastas geneetilised mutatsioonid, mis võivad viia insektitsiidiresistentsuseni.
Avastus oli uuringu tulemus, mille Booth korraldas kraadiõppuri Camilla Blocki jaoks, et parandada tema oskusi molekulaaruuringutes.
Linnakahjuritele spetsialiseerunud Booth oli juba ammu märganud Saksa prussakate ja valgekärbeste närvirakkudes geneetilist mutatsiooni, mis muutis nad pestitsiidide suhtes resistentseks. Booth soovitas Blockil võtta proov igast 134 erinevast lutikapopulatsioonist, mille Põhja-Ameerika kahjuritõrjeettevõtted kogusid aastatel 2008–2022, et näha, kas neil kõigil on sama rakumutatsioon. Tulemused näitasid, et kahel erinevast populatsioonist pärit lutikal oli sama rakumutatsioon.
„Need on tegelikult minu viimased 24 proovi,“ ütles Bullock, kes õpib entomoloogiat ja on invasiivsete liikide partnerluse liige. „Ma pole kunagi varem molekulaarseid uuringuid teinud, seega olid kõik need molekulaarsed oskused minu jaoks kriitilise tähtsusega.“
Kuna lutikate nakatumine on massilise sugulusaretuse tõttu geneetiliselt ühtlane, on igast proovist tavaliselt ainult üks isend populatsiooni esindaja. Kuid Booth tahtis kinnitada, et Bullock oli mutatsiooni tõepoolest leidnud, seega testisid nad kõiki proove mõlemast tuvastatud populatsioonist.
„Kui me läksime tagasi ja sõelusime mõlemast populatsioonist paar isendit, leidsime, et igaüks neist kandis mutatsiooni,“ ütles Booth. „Seega on nende mutatsioonid fikseeritud ja need on samad mutatsioonid, mille me leidsime Saksa prussakalt.“
Saksa prussakaid uurides sai Booth teada, et nende resistentsus putukamürkide suhtes oli tingitud närvisüsteemi rakkude geneetilistest mutatsioonidest ja et need mehhanismid olid keskkonna poolt määratud.
„On olemas geen nimega Rdl geen. Seda geeni on leitud paljudest teistest kahjurliikidest ja see on seotud resistentsusega dieldriini nimelise putukamürgi suhtes,“ ütles Booth, kes töötab samuti Fralini Eluteaduste Instituudis. „See mutatsioon esineb kõigil Saksa prussakatel. On üllatav, et me pole leidnud populatsiooni, kus seda mutatsiooni ei oleks.“
Boothi sõnul on kaks putukamürki, mille efektiivsus lutikate vastu on laboris tõestatud, fiproniil ja dieldriin, mis toimivad sama toimemehhanismi alusel, seega muutis mutatsioon kahjuri teoreetiliselt mõlema suhtes resistentseks. Dieldriin on keelatud alates 1990. aastatest, kuid fiproniili kasutatakse nüüd ainult kasside ja koerte paikseks kirbutõrjeks, mitte lutikate vastu.
Booth kahtlustab, et paljud lemmikloomade omanikud, kes kasutavad paikseid fiproniiliravimeid, lubavad oma kassidel ja koertel endaga magada, paljastades nende voodipesu fiproniilijääkidega. Kui lutikad sellisesse keskkonda satuksid, võiksid nad tahtmatult fiproniiliga kokku puutuda ja seejärel võiks mutatsioon lutikate populatsioonis välja valida.
„Me ei tea, kas see mutatsioon on uus, kas see tekkis pärast seda, kas see tekkis sel ajaperioodil või oli see populatsioonis juba 100 aastat tagasi olemas,“ ütles Booth.
Järgmine samm on otsingu laiendamine ja nende mutatsioonide otsimine maailma eri paigus, eriti Euroopas, ja eri aegadel muuseumieksemplaride hulgas, kuna lutikad on eksisteerinud üle miljoni aasta.
2024. aasta novembris sekveneeris Boothi labor esmakordselt edukalt hariliku lutika kogu genoomi.
Booth märkis, et muuseumi-DNA probleem seisneb selles, et see laguneb väga kiiresti väikesteks fragmentideks, kuid nüüd, kui teadlastel on kromosoomide tasemel mallid, saavad nad need fragmendid võtta ja kromosoomideks ümber korraldada, rekonstrueerides geene ja genoomi.
Booth märkis, et tema labor teeb koostööd kahjuritõrjeettevõtetega, seega võib nende geneetilise sekveneerimise töö aidata neil paremini mõista, kus maailmas lutikaid leidub ja kuidas neist lahti saada.
Nüüd, kui Bullock on oma molekulaarseid oskusi lihvinud, ootab ta põnevusega linnaevolutsiooni uurimistöö jätkamist.
„Ma armastan evolutsiooni. Ma arvan, et see on tõesti huvitav,“ ütles Block. „Inimesed arendavad sügavamat sidet nende linnaliikidega ja ma arvan, et inimesi on lihtsam voodiputukate vastu huvi tundma panna, sest nad saavad nendega otse samastuda.“
Postituse aeg: 13. mai 2025