След Втората световна война дървениците опустошават света, но през 50-те години на миналия век са почти напълно унищожени с инсектицида дихлордифенилтрихлороетан (ДДТ). По-късно този химикал е забранен. Оттогава този градски вредител се завръща по целия свят и е развил резистентност към много инсектициди, използвани за борбата им.
Проучване, публикувано в Journal of Medical Entomology, описва как изследователски екип от Virginia Tech, ръководен от градския ентомолог Уорън Бут, е открил генна мутация, която може да доведе до резистентност към пестициди.
Тези открития са резултат от проучване, разработено от Бут за докторантката Камил Блок, за да развие уменията си в молекулярните изследвания.
„Това беше чисто риболовна експедиция“, каза Бут, доцент по градска ентомология в Колежа по земеделие и науки за живота „Джоузеф Р. и Мери У. Уилсън“.
Бут, специалист по градски вредители, вече е знаел за генна мутация в нервните клетки на немските хлебарки и белокрилки, която е придала резистентност към пестициди. Бут е предложил на Брук да анализира по една проба от дървеници от всяка от 134-те различни популации, събрани от северноамериканска компания за борба с вредители между 2008 и 2022 г., за да определи дали носят една и съща клетъчна мутация. Резултатите показват, че две дървеници от две различни популации носят мутацията.
„Това (откритие) всъщност е направено въз основа на последните ми 24 екземпляра“, каза Блок, който изучава ентомология и е член на Колаборацията за инвазивни видове. „Никога преди не съм се занимавал с молекулярна биология, така че усвояването на тези умения е от решаващо значение за мен.“
Тъй като популациите на дървеници са генетично много хомогенни, главно поради инбридинг, една проба от всяка популация обикновено е достатъчна, за да представи цялата група. За да се увери обаче, че Брок наистина е открил мутацията, Бут тества всички проби от двете идентифицирани популации.
„Когато повторно тествахме няколко индивида и от двете популации, открихме, че всички те носят тази мутация“, каза Бут. „Така че те се установиха като носители на тези мутации и тези мутации са същите, които открихме при немските хлебарки.“
Чрез изследванията си върху немските хлебарки, Бут научил, че тяхната резистентност към пестициди се дължи на генни мутации в клетките на нервната им система и че тези механизми зависят от околната среда.
„Има ген, наречен Rdl. Той е открит в много други видове вредители и е свързан с резистентност към инсектицида диелдрин“, каза Бут, изследовател в Института за науки за живота Фралин. „Тази мутация присъства във всички немски хлебарки. Изненадващо, не сме открили нито една популация, която да не носи тази мутация.“
Според Бут, фипронилът и диелдринът – и двата инсектицида, чиято ефективност срещу дървеници е доказана в лабораторни изследвания – имат един и същ механизъм на действие, така че теоретично тази мутация може да доведе до развитие на резистентност и към двете лекарства. Диелдринът е забранен от 90-те години на миналия век, но фипронилът все още се използва за локално третиране на бълхи при кучета и котки, а не за борба с дървеници.
Бут подозира, че много собственици на домашни любимци, които използват капки фипронил за лечение на своите животни, позволяват на котките и кучетата си да спят с тях, излагайки постелките си на остатъци от фипронил. Ако дървениците попаднат в такава среда, те могат неволно да влязат в контакт с фипронил и да станат предразположени към разпространението на този вариант в популацията.
„Не знаем дали тази мутация е нова, дали се е появила по-късно, през този период, или дали вече е била налична в популацията преди 100 години“, каза Бут.
Следващата стъпка ще бъде разширяване на търсенето за откриване на тези мутации по целия свят, особено в Европа, и в музейни експонати от различни периоди, тъй като дървениците съществуват от над милион години.
През ноември 2024 г. Booth Labs стана първата лаборатория, която успешно секвенира целия геном на обикновената дървеница.
„Това е първият път, когато геномът на това насекомо е секвениран“, каза Бут. „Сега, след като имаме геномната последователност, можем да изучаваме тези музейни образци.“
Бут отбелязва, че проблемът с музейната ДНК е, че тя се разпада много бързо на малки фрагменти, но изследователите вече разполагат с шаблони на хромозомно ниво, които им позволяват да извлекат тези фрагменти и да ги подравнят с тези хромозоми, за да реконструират гени и геноми.
Бут отбелязва, че неговата лаборатория си сътрудничи с компании за борба с вредителите, така че работата им по секвениране на гени би могла да им помогне да разберат по-добре глобалното разпространение на дървеници и начините за тяхното унищожаване.
Сега, след като Брок е усъвършенствала уменията си в молекулярната биология, тя е развълнувана да продължи изследванията си върху градската еволюция.
„Обичам еволюцията. Намирам я за много интересна“, каза Блок. „Хората чувстват силна връзка с тези градски видове и мисля, че е по-лесно да се заинтересуват хората от дървеници, защото вероятно са се сблъсквали с тях от първа ръка.“
Линдзи Майърс е постдокторант в катедрата по ентомология и друг член на изследователската група на Бут във Вирджиния Тек.
Вирджиния Тек, като глобален, публично финансиран университет, демонстрира своето въздействие чрез насърчаване на устойчивото развитие в нашите общности, във Вирджиния и по целия свят.
Време на публикуване: 12 декември 2025 г.