A második világháború után az ágyi poloskák feldúlták a világot, de az 1950-es években szinte teljesen kiirtották őket a diklór-difenil-triklóretán (DDT) rovarirtó szerrel. Ezt a vegyszert később betiltották. Azóta ez a városi kártevő világszerte visszatért, és rezisztenciát fejlesztett ki számos, az irtásukra használt rovarirtó szerrel szemben.
A Journal of Medical Entomology című folyóiratban megjelent tanulmány részletezi, hogyan fedezett fel egy Warren Booth városi entomológus vezette Virginia Tech kutatócsoport egy olyan génmutációt, amely növényvédőszer-rezisztenciához vezethet.
Ezek az eredmények Booth azon tanulmányának eredményei, amelyet Camille Block végzős hallgató számára tervezett, hogy fejlessze molekuláris kutatási készségeit.
„Ez pusztán egy horgászexpedíció volt” – mondta Booth, a Joseph R. és Mary W. Wilson Mezőgazdasági és Élettudományi Főiskola városi rovartani docense.
Booth, egy városi kártevő-specialista, már tudott egy génmutációról a német csótányok és fehérlegyek idegsejtjeiben, amely növényvédőszer-rezisztenciát okozott. Booth azt javasolta Brooke-nak, hogy elemezzen egy mintát az ágyi poloskákból, amelyeket egy észak-amerikai kártevőirtó cég gyűjtött 2008 és 2022 között, hogy megállapítsa, hordozzák-e ugyanazt a sejtmutációt. Az eredmények azt mutatták, hogy két különböző populációból származó ágyi poloska hordozta a mutációt.
„Ezt (a felfedezést) valójában az utolsó 24 példányom alapján tettem meg” – mondta Block, aki rovartannal foglalkozik és az Invasive Species Collaboration tagja. „Korábban még soha nem foglalkoztam molekuláris biológiával, így ezeknek a készségeknek az elsajátítása kulcsfontosságú számomra.”
Mivel az ágyi poloska populációk genetikailag nagyon homogének, elsősorban a beltenyészet miatt, mindkét populációból egy minta általában elegendő a teljes csoport reprezentálásához. Annak igazolására azonban, hogy Brock valóban felfedezte a mutációt, Booth a két azonosított populáció összes mintáját tesztelte.
„Amikor mindkét populációban több egyedet újra teszteltünk, azt találtuk, hogy mindegyikük hordozta ezt a mutációt” – mondta Booth. „Tehát ezeknek a mutációknak a hordozóivá váltak, és ezek a mutációk ugyanazok, amelyeket a német csótányoknál találtunk.”
A német csótányokon végzett kutatásai során Booth megtudta, hogy a növényvédő szerekkel szembeni rezisztenciájuk az idegrendszerük sejtjeiben bekövetkező génmutációknak köszönhető, és hogy ezek a mechanizmusok a környezettől függenek.
„Létezik egy Rdl génnek nevezett gén. Sok más kártevőfajban is megtalálták, és a dieldrin nevű rovarirtóval szembeni rezisztenciával hozható összefüggésbe” – mondta Booth, a Fralin Élettudományi Intézet kutatója. „Ez a mutáció minden német csótányban jelen van. Meglepő módon egyetlen olyan populációt sem találtunk, amely ne hordozná ezt a mutációt.”
Booth szerint a fipronil és a dieldrin – mindkét rovarirtó szer, amely laboratóriumi vizsgálatokban hatékonynak bizonyult az ágyi poloskák ellen – azonos hatásmechanizmussal rendelkezik, így elméletileg ez a mutáció mindkét szerrel szembeni rezisztencia kialakulásához vezethet. A dieldrint az 1990-es évek óta betiltották, de a fipronilt továbbra is használják kutyák és macskák helyi bolhairtására, nem pedig ágyi poloska irtására.
Booth gyanítja, hogy sok olyan háziállat-tulajdonos, aki fipronil cseppeket használ kedvencei kezelésére, megengedi, hogy macskái és kutyái velük aludjanak, így azok alomanyaga fipronil maradványoknak van kitéve. Ha az ágyi poloskák ilyen környezetbe kerülnek, akaratlanul is érintkezésbe kerülhetnek a fipronillal, és hajlamossá válhatnak a variáns elszaporodására a populációban.
„Nem tudjuk, hogy ez a mutáció új-e, később, abban az időszakban jelent-e meg, vagy már 100 évvel ezelőtt jelen volt a populációban” – mondta Booth.
A következő lépés az lesz, hogy kiterjesztik a keresést ezen mutációk kimutatására világszerte, különösen Európában és különböző időszakokból származó múzeumi kiállításokon, mivel az ágyi poloskák már több mint egymillió éve léteznek.
2024 novemberében a Booth Labs lett az első laboratórium, amely sikeresen szekvenálta a közönséges ágyi poloska teljes genomját.
„Ez az első alkalom, hogy ennek a rovarnak a genomját szekvenálták” – mondta Booth. „Most, hogy megvan a genomszekvenciánk, tanulmányozhatjuk ezeket a múzeumi példányokat.”
Booth megjegyzi, hogy a múzeumi DNS problémája, hogy nagyon gyorsan apró töredékekre esik szét, de a kutatók ma már rendelkeznek kromoszómaszintű sablonokkal, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy kinyerjék ezeket a töredékeket, és összehangolják azokat ezekkel a kromoszómákkal a gének és genomok rekonstruálása érdekében.
Booth megjegyzi, hogy laboratóriuma együttműködik kártevőirtó cégekkel, így génszekvenálási munkájuk segíthet nekik jobban megérteni az ágyi poloskák globális terjedését és a kiirtásuk módjait.
Most, hogy Brock csiszolta molekuláris biológiai készségeit, izgatottan folytatja a városi evolúcióval kapcsolatos kutatásait.
„Szeretem az evolúciót. Nagyon érdekesnek találom” – mondta Block. „Az emberek nagy kötődést éreznek ezekhez a városi fajokhoz, és szerintem könnyebb felkelteni az emberek érdeklődését az ágyi poloskák iránt, mert valószínűleg már találkoztak velük első kézből.”
Lindsay Myers posztdoktori kutató az Entomológiai Tanszéken és Booth kutatócsoportjának egy másik tagja a Virginia Tech-en.
A Virginia Tech, mint globális, államilag finanszírozott egyetem, a fenntartható fejlődés előmozdításával bizonyítja hatását közösségeinkben, Virginiában és világszerte.
Közzététel ideje: 2025. dec. 12.