Пасля Другой сусветнай вайны пасцельныя блашчыцы спустошылі свет, але ў 1950-х гадах яны былі амаль цалкам знішчаны з дапамогай інсектыцыду дыхлардыфенілтрыхларэтану (ДДТ). Пазней гэта хімічнае рэчыва было забаронена. З таго часу гэты гарадскі шкоднік вярнуўся па ўсім свеце і выпрацаваў устойлівасць да многіх інсектыцыдаў, якія выкарыстоўваюцца для барацьбы з імі.
У даследаванні, апублікаваным у часопісе Journal of Medical Entomology, апісваецца, як даследчая група з Вірджынскага політэхнічнага інстытута пад кіраўніцтвам гарадскога энтамолага Уорэна Бута выявіла генную мутацыю, якая можа прывесці да ўстойлівасці да пестыцыдаў.
Гэтыя вынікі былі распрацаваны Бутам для аспіранткі Камілы Блок, каб развіць яе навыкі ў малекулярных даследаваннях.
«Гэта была чыста рыбалка», — сказаў Бут, дацэнт гарадской энтамалогіі ў Каледжы сельскай гаспадаркі і навук аб жыцці імя Джозэфа Р. і Мэры У. Уілсан.
Бут, спецыяліст па гарадскіх шкодніках, ужо ведаў пра генную мутацыю ў нервовых клетках нямецкіх прусакоў і белакрылак, якая забяспечвае ўстойлівасць да пестыцыдаў. Бут прапанаваў Брук прааналізаваць па адным узоры пасцельных блашчыц з кожнай са 134 розных папуляцый, сабраных паўночнаамерыканскай кампаніяй па барацьбе са шкоднікамі ў перыяд з 2008 па 2022 год, каб вызначыць, ці з'яўляюцца яны носьбітамі адной і той жа клеткавай мутацыі. Вынікі паказалі, што мутацыю належалі двум пасцельным блашчыцам з дзвюх розных папуляцый.
«Гэта (адкрыццё) было зроблена на аснове маіх апошніх 24 узораў», — сказаў Блок, які вывучае энтамалогію і з'яўляецца членам Калабарацыі па інвазійных відах. «Я ніколі раней не займаўся малекулярнай біялогіяй, таму для мяне вельмі важна набыць гэтыя навыкі».
Паколькі папуляцыі пасцельных блашчыц генетычна вельмі аднародныя, галоўным чынам з-за інбрыдынгу, аднаго ўзору з кожнай папуляцыі звычайна дастаткова, каб прадставіць усю групу. Аднак, каб пераканацца, што Брок сапраўды выявіў мутацыю, Бут праверыў усе ўзоры з дзвюх ідэнтыфікаваных папуляцый.
«Калі мы паўторна пратэставалі некалькіх асобін з абедзвюх папуляцый, мы выявілі, што ўсе яны былі носьбітамі гэтай мутацыі», — сказаў Бут. «Такім чынам, яны сталі носьбітамі гэтых мутацый, і гэтыя мутацыі тыя ж самыя, што мы знайшлі ў нямецкіх прусакоў».
Дзякуючы даследаванню нямецкіх прусакоў, Бут даведаўся, што іх устойлівасць да пестыцыдаў абумоўлена геннымі мутацыямі ў клетках іх нервовай сістэмы, і што гэтыя механізмы залежаць ад навакольнага асяроддзя.
«Існуе ген пад назвай Rdl. Ён быў знойдзены ў многіх іншых відаў шкоднікаў і звязаны з устойлівасцю да інсектыцыду дыельдрын», — сказаў Бут, даследчык з Інстытута біялагічных навук Фраліна. «Гэтая мутацыя прысутнічае ва ўсіх нямецкіх прусакоў. Дзіўна, але мы не знайшлі ніводнай папуляцыі, якая б не змяшчала гэтую мутацыю».
Паводле слоў Бута, фіпраніл і дыелдрын — абодва інсектыцыды, эфектыўнасць якіх даказаная ў лабараторных даследаваннях супраць пасцельных блашчыц, — маюць аднолькавы механізм дзеяння, таму тэарэтычна гэтая мутацыя можа прывесці да развіцця ўстойлівасці да абодвух прэпаратаў. Дыелдрын забаронены з 1990-х гадоў, але фіпраніл усё яшчэ выкарыстоўваецца для мясцовай апрацоўкі сабак і катоў ад блох, а не для барацьбы з пасцельнымі блашчыцамі.
Бут падазрае, што многія ўладальнікі хатніх жывёл, якія выкарыстоўваюць кроплі фіпранілу для лячэння сваіх жывёл, дазваляюць сваім коткам і сабакам спаць з імі, падвяргаючы іх пасцельную бялізну ўздзеянню рэшткаў фіпранілу. Калі пасцельныя клопы трапляюць у такое асяроддзе, яны могуць міжволі ўступіць у кантакт з фіпранілам і стаць схільнымі да распаўсюджвання гэтага варыянту ў папуляцыі.
«Мы не ведаем, ці з'яўляецца гэтая мутацыя новай, ці з'явілася яна пазней, у той перыяд, ці яна ўжо прысутнічала ў папуляцыі 100 гадоў таму», — сказаў Бут.
Наступным крокам будзе пашырэнне пошуку для выяўлення гэтых мутацый па ўсім свеце, асабліва ў Еўропе, і ў музейных экспанатах розных перыядаў, бо пасцельныя клопы існуюць ужо больш за мільён гадоў.
У лістападзе 2024 года Booth Labs стала першай лабараторыяй, якой удалося паспяхова секвенаваць увесь геном звычайнага пасцельнага клопа.
«Гэта першы раз, калі быў секвенаваны геном гэтай казуркі», — сказаў Бут. «Цяпер, калі ў нас ёсць паслядоўнасць геному, мы можам вывучаць гэтыя музейныя ўзоры».
Бут адзначае, што праблема музейнай ДНК заключаецца ў тым, што яна вельмі хутка распадаецца на дробныя фрагменты, але цяпер у даследчыкаў ёсць шаблоны на ўзроўні храмасом, якія дазваляюць ім здабываць гэтыя фрагменты і сумяшчаць іх з гэтымі храмасомамі для рэканструкцыі генаў і геномаў.
Бут адзначае, што яго лабараторыя супрацоўнічае з кампаніямі па барацьбе са шкоднікамі, таму іх праца па секвенаванні генаў можа дапамагчы ім лепш зразумець глабальнае распаўсюджванне пасцельных блашчыц і спосабы іх знішчэння.
Цяпер, калі Брок адтачыла свае навыкі ў малекулярнай біялогіі, яна з нецярпеннем чакае працягу даследаванняў эвалюцыі гарадоў.
«Я люблю эвалюцыю. Яна мне вельмі цікавая», — сказаў Блок. «Людзі адчуваюць вялікую сувязь з гэтымі гарадскімі відамі, і я думаю, што лягчэй зацікавіць людзей пасцельнымі блашчыцамі, бо яны, напэўна, сутыкаліся з імі асабіста».
Ліндсі Майерс — постдактарант кафедры энтамалогіі і яшчэ адзін член даследчай групы Бута ў Вірджынскім політэхнічным інстытуце.
Вірджынскі політэхнічны інстытут, як глабальны ўніверсітэт, які фінансуецца з дзяржаўнага бюджэту, дэманструе свой уплыў, садзейнічаючы ўстойліваму развіццю ў нашых супольнасцях, у Вірджыніі і ва ўсім свеце.
Час публікацыі: 12 снежня 2025 г.