Pärast Teist maailmasõda laastasid lutikad maailma, kuid 1950. aastatel hävitati nad putukamürgi diklorodifenüültrikloroetaaniga (DDT) peaaegu täielikult. See kemikaal keelati hiljem ära. Sellest ajast alates on see linnakahjur kogu maailmas tagasi tulnud ja on omandanud resistentsuse paljude nende tõrjeks kasutatavate putukamürkide suhtes.
Ajakirjas Journal of Medical Entomology avaldatud uuring kirjeldab, kuidas Virginia Techi uurimisrühm linnaentomoloogi Warren Boothi juhtimisel avastas geenimutatsiooni, mis võib viia pestitsiidiresistentsuseni.
Need leiud olid uuringu tulemus, mille Booth kavandas kraadiõppurile Camille Blockile, et arendada tema oskusi molekulaaruuringutes.
„See oli puhtalt kalapüügiretk,“ ütles Booth, linna entomoloogia dotsent Joseph R. ja Mary W. Wilsoni põllumajandus- ja eluteaduste kolledžis.
Linnakahjurite spetsialist Booth teadis juba Saksa prussakate ja valgekärbeste närvirakkude geenimutatsioonist, mis andis pestitsiidiresistentsuse. Booth soovitas Brooke'il analüüsida ühte lutikaproovi igast 134 erinevast populatsioonist, mille Põhja-Ameerika kahjuritõrjeettevõte kogus aastatel 2008–2022, et teha kindlaks, kas neil esineb sama rakumutatsioon. Tulemused näitasid, et mutatsiooni kandsid kaks lutikat kahest erinevast populatsioonist.
„See (avastus) tehti tegelikult minu viimase 24 isendi põhjal,“ ütles Block, kes õpib entomoloogiat ja on invasiivsete liikide koostööorganisatsiooni liige. „Ma pole kunagi varem molekulaarbioloogiaga tegelenud, seega on nende oskuste õppimine minu jaoks ülioluline.“
Kuna lutikapopulatsioonid on geneetiliselt väga homogeensed, peamiselt sugulusaretuse tõttu, piisab tavaliselt ühest proovist igast populatsioonist kogu rühma esindamiseks. Kuid selleks, et kontrollida, kas Brock oli mutatsiooni tõepoolest avastanud, testis Booth kõiki proove kahest tuvastatud populatsioonist.
„Kui me mõlemas populatsioonis mitut isendit uuesti testisime, leidsime, et neil kõigil oli see mutatsioon,“ ütles Booth. „Seega said neist nende mutatsioonide kandjateks ja need mutatsioonid on samad, mida me leidsime Saksa prussakatel.“
Saksa prussakaid uurides sai Booth teada, et nende resistentsus pestitsiidide suhtes oli tingitud närvisüsteemi rakkude geenimutatsioonidest ja et need mehhanismid sõltusid keskkonnast.
„On olemas geen nimega Rdl geen. Seda on leitud paljudest teistest kahjuritest ja see on seotud resistentsusega putukamürgi dieldriini suhtes,“ ütles Booth, Fralini Eluteaduste Instituudi teadur. „See mutatsioon esineb kõigil Saksa prussakatel. Üllataval kombel pole me leidnud ühtegi populatsiooni, kus seda mutatsiooni ei esineks.“
Boothi sõnul on fiproniilil ja dieldriinil – mõlemad insektitsiidid, mis on laboriuuringutes lutikate vastu tõhusaks osutunud – sama toimemehhanism, seega teoreetiliselt võib see mutatsioon viia mõlema ravimi suhtes resistentsuse tekkeni. Dieldriin on keelatud alates 1990. aastatest, kuid fiproniili kasutatakse endiselt koerte ja kasside paikseks kirbutõrjeks, mitte lutikate tõrjeks.
Booth kahtlustab, et paljud lemmikloomaomanikud, kes kasutavad oma lemmikloomade raviks fiproniili tilku, lubavad oma kassidel ja koertel nendega magada, paljastades nende voodipesu fiproniili jääkidega. Kui lutikad satuvad sellisesse keskkonda, võivad nad tahtmatult fiproniiliga kokku puutuda ja muutuda eelsoodumuseks selle variandi levikuks populatsioonis.
„Me ei tea, kas see mutatsioon on uus, kas see ilmus hiljem, sel perioodil, või oli see populatsioonis juba 100 aastat tagasi olemas,“ ütles Booth.
Järgmine samm on laiendada otsinguid nende mutatsioonide avastamiseks kogu maailmas, eriti Euroopas ja eri perioodide muuseumide eksponaatidel, kuna voodilutikad on eksisteerinud üle miljoni aasta.
2024. aasta novembris sai Booth Labsist esimene labor, mis edukalt sekveneeris hariliku lutika kogu genoomi.
„See on esimene kord, kui selle putuka genoomi on sekveneeritud,“ ütles Booth. „Nüüd, kui meil on genoomi järjestus olemas, saame neid muuseumieksemplare uurida.“
Booth märgib, et muuseumi-DNA probleem seisneb selles, et see laguneb väga kiiresti väikesteks fragmentideks, kuid teadlastel on nüüd kromosoomitaseme mallid, mis võimaldavad neil neid fragmente eraldada ja nende kromosoomidega joondada, et geene ja genoome rekonstrueerida.
Booth märgib, et tema labor teeb koostööd kahjuritõrjeettevõtetega, seega võiks nende geenide järjestamise töö aidata neil paremini mõista lutikate globaalset levikut ja nende likvideerimise viise.
Nüüd, kui Brock on oma molekulaarbioloogia oskusi lihvinud, on ta põnevil, et jätkata oma uurimistööd linna evolutsiooni kohta.
„Ma armastan evolutsiooni. See on minu jaoks väga huvitav,“ ütles Block. „Inimesed tunnevad nende linnas elavate liikidega tugevat sidet ja ma arvan, et inimeste huvi voodiputukate vastu on lihtsam tekitada, sest nad on nendega tõenäoliselt ise kokku puutunud.“
Lindsay Myers on entomoloogia osakonna järeldoktor ja Boothi uurimisrühma teine liige Virginia Techis.
Virginia Tech kui globaalne, avalikult rahastatav ülikool näitab oma mõju, edendades säästvat arengut meie kogukondades, Virginias ja kogu maailmas.
Postituse aeg: 12. detsember 2025