奇妙ではあるが毒を使わない防除オプションが出現しつつある。研究者らは甲虫の腎臓機能の特異性を発見し、これにより標的を絞った殺虫剤の開発の可能性が開かれた。カブトムシ特有のメッセンジャー物質がクローラーに過剰な尿を生成させ、最終的には脱水症状で死に至る可能性がある。このアプローチにより、現在使用されている農薬によって引き起こされる「巻き添え被害」を回避できる可能性があります。
殺虫剤は生物多様性にダメージを与え、動物や人間の健康を脅かすことが知られているため、悪い評判があります。しかし、残念ながらそれらはしばしば必要です。病原体、雑草、害虫を抑制する手段や物質の使用がなければ、世界の人口に食料を供給することは不可能です。品質基準もあります。消費者はスーパーマーケットで完璧な農産物を好みます。害虫は、食品ロスや品質低下に関して特に重要です。最も重要な役割は、植物を食べたり、穀倉などの物資を攻撃したりするカブトムシの代表者によって演じられます。農薬で管理しないと完全に失敗するリスクがあります。
より多くの生態学的制御剤が必要である
しかし、現在の防除剤には問題があります。「一般的な殺虫剤は通常、昆虫の神経系に影響を与えます。このアプローチの問題は、すべての昆虫種の神経系が非常に似ていることです」とコペンハーゲン大学の Kenneth Halberg 氏は説明します。その結果、それらは「悪者」に影響を与えるだけでなく、焦点外の生物にも脅威を与えます。 「これらの殺虫剤を使用すると、ミツバチや他の有益な野外昆虫、さらにはさまざまな生物に害を及ぼす可能性があります」とハルバーグ氏は言う。生物多様性、環境、さらには人間の健康に複雑な損害を与えるリスクがあります。したがって、特に甲虫にのみ効果がある殺虫剤が強く求められています。
これを行うには、これらの昆虫にのみ存在する出発点を特定する必要があります。これはまさにハルバーグと彼の同僚が達成したことです。研究の一環として、彼らは腎臓の機能、つまりカブトムシの水分平衡システムを調べました。彼らは、赤茶色の小麦粉ハムシ ( Tribolium Castaneum ) をモデルとして使用して調査を実行しました。この貯蔵製品害虫に関する広範な遺伝情報はすでに入手可能であり、その生理機能を研究するために多くの技術が利用可能です。
科学者たちが説明しているように、カブトムシは一定のレベルに達すると体液を分泌して毒素や老廃物を体から除去する必要もあります。ただし、損失が重大な脱水症状につながらないように、水分バランスを細かく調整する必要があります。さまざまな分子生物学的手法を使用することで、科学者たちは、甲虫が他のすべての昆虫とは根本的に異なる方法で腎機能を調節していることを示すことができました。甲虫の発生過程で特に発生したホルモン系は、尿生成の制御に関与しています。研究者らはまた、実験を通じて特定したメッセンジャー物質の重要性を説明することもできた。具体的には、対応するホルモン効果を持つ物質を試験対象の甲虫に注射することで排尿を引き起こした。
神経毒の代わりに尿ドライバー
科学者らは、まさにこの効果こそが、新たな殺虫剤開発の可能性を秘めている可能性があると述べている。「どのメッセンジャー物質が甲虫の尿生成を調節しているのかがわかれば、ホルモンに似たこの効果を持つ化合物を開発する可能性が開かれる」尿が多すぎると脱水で死んでしまいます」とハルバーグ氏は説明する。これは、平たく言えば、カブトムシにオシッコをさせて死ぬことができるということを意味します。 「これは特に悪意があるように見えるかもしれませんが、害虫を倒すために残忍な方法を使用することは新しいことではありません」とハルバーグ氏は言います。 「しかし私たちは現在、従来の殺虫剤で可能な方法よりも賢く、よりターゲットを絞った方法でそれを行うことを計画しています。」
科学者らは、「おしっこ治療法」で問題のある甲虫を撲滅するには、まだいくつかのハードルがあると強調している。対応する有効成分の開発には、化学者が甲虫ホルモンに類似し、大規模に生産できる分子を開発することが特に必要です。さらに、この化合物は、体表面からの吸収または経口摂取によって甲虫に侵入できるように、特別な製剤に変換する必要があります。 「私たちは現在、人工昆虫ホルモンの開発を支援してくれるタンパク質化学の専門家を募集しているところです。しかし、この新しい形の害虫駆除が日の目を見るまでには、まだ多くの課題が残されています」とハルバーグ氏は言う。
最後に、彼はカブトムシに対して現在使用されている殺虫剤に代わる大きな必要性を再度強調しています。「食料生産は殺虫剤に大きく依存しています。 「ヨーロッパだけでも、制御策がなければ食糧生産は50パーセント減少すると推定されています。」したがって、賭け金もそれに応じて高くなります。 「よりターゲットを絞った単一の製品が市場で入手可能であれば、野生動物と人間の両方にすぐに計り知れない利益がもたらされるでしょう」とハルバーグ氏は言います。
出典: コペンハーゲン大学、専門記事: PNAS、doi: 10.1073/pnas.2023314118
