Dwa oblicza szarańczy

Doktor Jekyll to osiadła, spokojna forma samotna, o nocnym trybie życia i jasnozielonym ubarwieniu. Spokojny owad nie jest zbyt towarzyski aż następuje przemiana w Mr. Hyde – czyli w formę migrującą. W tej postaci owad ma silniejsze mięśnie, jest aktywny w ciągu dnia a ubarwienie staje się pasiaste żółto-czarne. Mimo że jest to jeden gatunek, obie formy tak bardzo się od siebie różnią, że aż do 1921 roku uznawane były za osobne gatunki.

Co jednak sprawia, że spokojny na ogół owad zmienia się w groźnego łupieżcę ? Naukowcy już dawno odkryli, że wpływa na to zagęszczenie populacji wynikające ze zmian warunków siedliskowych. Wraz z porą deszczową znacznie wrasta suma opadów w wyniku czego następuje bujny rozwój roślinności. Ta obfitość pokarmu skłania spokojne, osiadłe formy szarańczy do gwałtownego rozmnażania się. Potem następuje swoisty efekt domina: coraz więcej owadów szybko ogałaca okoliczne poletka z roślin. Kurczące się zasoby pokarmowe powodują, że mało towarzyskie owady coraz częściej się dotykają. Feromony oraz to wzajemne pocieranie się inicjuje z kolei przemianę w formę migrującą, za co odpowiada zespół aż 500 genów. Do tej pory nie znaliśmy jednak chemicznego startera tego procesu.

Zmieniły to badania przeprowadzone przez zespół naukowców z uniwersytetów Oxford, Cambridge i Sidney. Badacze odkryli że pod wpływem feromonów i wzajemnego ocierania się owadów następuje znaczny wzrost poziomu serotoniny w tkankach szarańczy, co inicjuje sam proces przemian realizowanych przez geny. Okazało się, że forma stadna ma 3 razy większe stężenie serotoniny w tkankach w porównaniu z forma osiadła. Aby potwierdzić, ze to serotonina inicjuje te przemiany naukowcy wykonali kolejne eksperymenty. Okazało się, że o ile u owadów chemicznie zablokuje się działanie serotoniny, to mimo feromonów i pocierania nie dojdzie do przemiany w formę migrująca. Z kolei podanie związków o działaniu podobnym jak serotonina szybko inicjuje przemianę.

Jak twierdzą naukowcy odkrycie to pozwoli na opanowanie plagi szarańczy jeszcze nim ta się pojawi, poprzez  stosowanie specjalnych środków chemicznych, blokujących działanie serotoniny. Tymczasem szacuje się, ze szarańcze co roku zjadają około 1/5 światowych plonów. W Australii w 2012 r. grasował rój o długości 6 kilometrów. Walka z takim stadem jest trudna – rój szarańczy może składać się nawet z 50 miliardów osobników a owady dystans 100 km pokonują w niespełna pięć godzin.