Pēc Otrā pasaules kara 20. gs. piecdesmitajos gados blakšu invāzijas visā pasaulē tika gandrīz pilnībā izskaustas, pateicotiesinsekticīdsdihlordifeniltrihloretāns, labāk pazīstams kā DDT, ir ķīmiska viela, kas kopš tā laika ir aizliegta. Tomēr kopš tā laika visā pasaulē ir atkal parādījušies pilsētu kaitēkļi, un tie ir izveidojuši rezistenci pret dažādiem insekticīdiem, ko izmanto to apkarošanai.
Pētījumā, kas publicēts žurnālā "Medicīniskās entomoloģijas žurnāls", ir aprakstīts, kā Virdžīnijas Tehniskās universitātes pētnieku komanda, kuru vadīja pilsētu entomologs Vorens Būts, atklāja ģenētiskas mutācijas, kas var izraisīt rezistenci pret insekticīdiem.
Atklājums bija pētījumu rezultāts, ko Būts organizēja absolventei Kamillai Blokai, lai uzlabotu viņas prasmes molekulārajos pētījumos.
Būts, kurš specializējas pilsētu kaitēkļu apkarošanā, jau sen bija pamanījis ģenētisku mutāciju vācu prusaku un balto mušiņu nervu šūnās, kas padarīja tās rezistentas pret pesticīdiem. Būts ieteica Blokam paņemt pa vienai blakts populācijai no katras no 134 dažādām blakšu populācijām, ko Ziemeļamerikas kaitēkļu apkarošanas uzņēmumi savākuši laikā no 2008. līdz 2022. gadam, lai noskaidrotu, vai tām visām ir viena un tā pati šūnu mutācija. Rezultāti parādīja, ka divām blaktīm no divām dažādām populācijām bija viena un tā pati šūnu mutācija.
“Šie patiesībā ir mani pēdējie 24 paraugi,” sacīja Buloka, kura studē entomoloģiju un ir Invazīvo sugu partnerības biedre. “Es nekad iepriekš neesmu nodarbojusies ar molekulārajiem pētījumiem, tāpēc visu šo molekulāro prasmju apgūšana man bija kritiski svarīga.”
Tā kā blakšu invāzijas ir ģenētiski vienādas masveida tuvradnieciskās krustošanas dēļ, tikai viens paraugs no katra parauga parasti ir reprezentatīvs populācijai. Taču Būts vēlējās apstiprināt, ka Buloks patiešām ir atradis mutāciju, tāpēc viņi pārbaudīja visus paraugus no abām identificētajām populācijām.
“Kad mēs atgriezāmies un pārbaudījām dažus īpatņus no abām populācijām, mēs atklājām, ka ikvienam no tiem bija šī mutācija,” sacīja Būts. “Tātad viņu mutācijas ir fiksētas, un tās ir tās pašas mutācijas, ko mēs atradām vācu prusakā.”
Pētot vācu prusakus, Būts uzzināja, ka to rezistence pret insekticīdiem ir saistīta ar ģenētiskām mutācijām nervu sistēmas šūnās un ka šos mehānismus nosaka vide.
“Pastāv gēns, ko sauc par Rdl gēnu. Šis gēns ir atrasts daudzās citās kaitēkļu sugās, un tas ir saistīts ar rezistenci pret insekticīdu, ko sauc par dieldrīnu,” sacīja Būts, kurš arī strādā Fralinas Dzīvības zinātņu institūtā. “Šī mutācija ir sastopama visiem vācu prusakiem. Ir pārsteidzoši, ka mēs neesam atraduši populāciju bez šīs mutācijas.”
Fipronils un dieldrīns, divi insekticīdi, kuru efektivitāte pret blaktīm laboratorijā ir pierādīta, darbojas ar vienu un to pašu darbības mehānismu, tāpēc mutācija teorētiski padarīja kaitēkli rezistentu pret abiem, sacīja Būts. Dieldrīns ir aizliegts kopš 20. gs. deviņdesmitajiem gadiem, bet fipronilu tagad lieto tikai lokālai blusu kontrolei kaķiem un suņiem, nevis pret blaktīm.
Būts pieļauj, ka daudzi mājdzīvnieku īpašnieki, kas lieto lokālus fipronila līdzekļus, ļauj saviem kaķiem un suņiem gulēt kopā ar viņiem, pakļaujot viņu gultasveļu fipronila atliekām. Ja blaktis tiktu ievestas šādā vidē, tās varētu netīšām tikt pakļautas fipronila iedarbībai, un tad mutācija varētu tikt selekcionēta blakšu populācijā.
"Mēs nezinām, vai šī mutācija ir jauna, vai tā radās pēc tam, vai tā radās šajā laika periodā, vai arī tā jau bija sastopama populācijā pirms 100 gadiem," sacīja Būts.
Nākamais solis būs paplašināt meklēšanu un meklēt šīs mutācijas dažādās pasaules daļās, īpaši Eiropā, un dažādos laikos muzeju eksponātos, jo blaktis ir pastāvējušas jau vairāk nekā miljonu gadu.
2024. gada novembrī Būta laboratorija pirmo reizi veiksmīgi sekvencēja visu parastās blakts genomu.
Būts atzīmēja, ka problēma ar muzeju DNS ir tā, ka tā ļoti ātri sadalās mazos fragmentos, taču tagad, kad pētniekiem ir veidnes hromosomu līmenī, viņi var ņemt šos fragmentus un pārkārtot tos hromosomās, rekonstruējot gēnus un genomu.
Būts atzīmēja, ka viņa laboratorija sadarbojas ar kaitēkļu apkarošanas uzņēmumiem, tāpēc viņu ģenētiskās sekvencēšanas darbs varētu palīdzēt viņiem labāk izprast, kur visā pasaulē atrodamas gultas blaktis un kā no tām atbrīvoties.
Tagad, kad Bullock ir pilnveidojusi savas molekulārās prasmes, viņa ar nepacietību gaida iespēju turpināt pētījumus par pilsētu evolūciju.
“Man patīk evolūcija. Manuprāt, tā ir patiešām interesanta,” sacīja Bloks. “Cilvēki veido dziļāku saikni ar šīm pilsētu sugām, un es domāju, ka ir vieglāk ieinteresēt cilvēkus par blaktīm, jo viņi var ar tām saistīties tieši.”
Publicēšanas laiks: 2025. gada 13. maijs