のうんちの匂いがゴキブリを誘惑して集まる| 科学| スミソニアン - 記事、科学、野生生物

ミクロビオーム、つまり大型動物の体に生息する数兆の微生物は、人間の気分や食欲からローリーポーリーの性決定までの現象に関与しているようです。最新の微生物のトリックは、それが印象的であると同時にむずかしいです。ゴキブリの内臓に住むバクテリアは、ホストのうんちを化学的手がかりで結ぶことによって昆虫の集まりを制御しているようです。

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ノースカロライナ州立大学の昆虫学の教授であるコビー・シャルは、「動物のコミュニケーションと行動システムに微生物が関与していることを認識し始めたのは今だけです」と述べています。「これは、このタイプのことの最もクリーンな例の1つです。」

微生物叢の糞便関連の側面に関する過去の研究は、主に哺乳類、特に肛門近くに位置するハイエナの匂い腺における細菌産生脂肪酸の役割に焦点を当てていました。これらの化学シグナルは、イヌが彼らのグループのメンバーを部外者と区別するのを助けるのに役割を果たすようです。しかし、ハイエナで制御された実験を行うことは簡単なことではありません。

「虫、特にゴキブリが便利な場所です」とシャルは言います。「無菌状態で簡単に育てることができ、糞便移植もできます。」

シャルと彼の同僚は、世界中のキッチン、バスルーム、レストランに侵入する粘り強い家庭用害虫であるドイツのゴキブリに焦点を合わせました。ゴキブリは住む場所と眠る場所を排便する魅力的な傾向があり、また、彼らは群れた昆虫であり、グループで時間を過ごすことが好きです。したがって、糞は、友人にゴキブリを導くための嗅覚信号として進化しました。

「それでは、昆虫の内臓にバクテリアが積み込まれているため、糞中の信号がバクテリアに関連していることは不合理ではありません」とシャルは言います。

この仮説を検証するために、シャルと彼の同僚は、ドイツのゴキブリが実際に自分の糞に引き付けられていることを確認することから始めました-1970年代に他の研究者によって初めて発見されました。彼らは研究室で飼育したゴキブリに同種の糞を与え、それを遠くから検出しなければならない場合でも、ゴキブリが糞のビーラインを作ったことを発見しました。

「自分の糞の匂いが好きな美しい行動です」とシャルは言います。

次に、研究者はゴキブリの卵を滅菌し、赤ちゃんを無菌状態で飼育しました。つまり、それらの昆虫は腸や糞便に細菌を含んでいませんでした。その後、チームは無菌の糞と非無菌の糞のサンプルをローチニンフに提示し、彼らが好むものを確認しました。

バクテリアのない糞は、他のゴキブリの注意を引くのに「信じられないほど効果が低かった」とシャルは言う。研究者が滅菌サンプルと非滅菌サンプルを詳しく調べたところ、前者は細菌活性の発酵産物であるカルボン酸としても知られる揮発性脂肪酸がほとんどないことがわかりました。

「非無菌の糞にはこれらの酸が大量に含まれていますが、多くの化合物が欠落しており、そのほとんどが無菌の糞では非常に少ないものです」とシャルは言います。「これは、私たちが見ていた行動と化学の相関関係を示唆していました。」

接続をさらに確実にするために、研究者は最も有名な6つの化合物を見つけ出し、それらの合成混合物を作成しました。ゴキブリを誘引し、凝集させるのに非常に効果的であることがわかりました。

「したがって、この信号の生成に関与しているのはゴキブリ自体ではなく細菌であると結論付けられます」とシャルは言います。彼と彼の同僚は今日、国立科学アカデミーの議事録で彼らの発見を報告した。

フロリダ大学の昆虫学教授で研究に関与していなかったフィリップ・ケーラー氏によると、これらの「非常に興味深い」調査結果は害虫駆除に重要な意味を持つ可能性があります。

「餌でもスプレーでも、ゴキブリを治療の周りに集めることができれば、おそらくより良いコントロールが得られるでしょう」と彼は言います。「私たちが今していることは、ゴキブリのいる場所ではなく、ゴキブリがいる場所に基づいて治療を行うことです。」

あるいは、糞の化学物質を使用してゴキブリをわなに誘い込み、化学物質で構造全体を使用するのではなく、家や会社からゴキブリを取り除くことができると付け加えました。

カリフォルニア大学リバーサイドの昆虫学の著名な教授であるマイク・ラストは、研究にも関わっていなかったが、この研究は非常によく行われ、腸内細菌によって産生される揮発性カルボン酸がゴキブリの集まりで果たす役割を明確に示していると述べています。

彼は調査結果が必ずしも餌の有効性を高めるとは思わないが、割れ目と隙間の殺虫剤の適用を改善するのに役立つ可能性があると考えている。凝集化学物質のカクテルは、「スプレーの忌避性を低下させ、ゴキブリが治療面に接触する時間を増やす可能性がある」と彼は言います。

シャルは、調査結果は、アメリカのゴキブリや東洋のゴキブリなどの他の害虫種を含む、すべてのゴキブリに当てはまると考えています。彼と彼の同僚は、将来このような質問を調査する予定です。彼はまた、動物のシグナル伝達とコミュニケーションにおけるミクロビオームの役割に関連する同様の発見が、他のタイプの生物について現れるかもしれないと期待しています。

「来年かそこらで、昆虫から人間、場合によっては人間に至るまで、自然界で発生するこの種のことの多くの例を見ることになると思います」と彼は言います。