Dla ogrodników i rolników owady roślinożerne potrafią być prawdziwym utrapieniem, ale też poważnym zagrożeniem. Dodatkowo stają się one coraz bardziej odporne na tradycyjnie stosowane pestycydy.

Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii postanowili rozwiązać ten problem, opracowując naturalny środek odstraszający i modyfikujący zachowanie szkodników. Wyizolowali go z owadów drapieżnych, które na co dzień żywią się owymi szkodnikami, i które dla swoich ofiar bardzo specyficznie pachną.

- Owady drapieżne, które żywią się owadami roślinożernymi, emitują zapachy, które szkodniki mogą wyczuć. Zapachy te zmieniają ich zachowanie, a nawet fizjologię; zaczynają działać tak, aby uniknąć bycia zjedzonymi - tłumaczą autorzy pomysłu.

Jak dodają, my - ludzie - także nierzadko używamy swoich zmysłów, aby uniknąć ryzykownych sytuacji. Np. jeśli budynek płonie, to wykorzystujemy zmysły wzroku i węchu do zidentyfikowania zagrożenia i nie zbliżamy się w jego pobliże.

- Istnieją dowody, że wsród niższych organizmów występują różnorakie reakcje behawioralne w odpowiedzi na obecność drapieżnika, ale mechanizmy biologiczne stojące u ich podstaw nie są dobrze poznane, zwłaszcza w przypadku owadów - mówi kierująca grupą badawczą dr Sara Hermann.

Wyjaśnia, że np. mszyce są bardzo niszczycielskim szkodnikiem wielu upraw, a ich duża liczebność, zdolność do przenoszenia patogenów roślinnych i zwiększona odporność na środki owadobójcze sprawiają, że stanowią ogromny problem dla rolników. Są też jednak ulubionym pokarmem biedronek, co osoby zajmujące się uprawą roślin traktują jako doskonałą metodę zrównoważonego zwalczania szkodników.

Badania dr Hermann wykazały, że mszyce i inne owady roślinożerne omijają pola i ogrody, jeśli wyczuwają w ich pobliżu drapieżniki. Mało tego - ekspozycja na sygnały zapachowe wydzielane przez biedronki powoduje również spowolnienie tempa reprodukcji mszyc i zwiększenie ich zdolności do wypuszczania skrzydeł. Oba te zachowania mają na celu unikanie zagrożeń.

Mając na uwadze powyższe obserwacje, naukowcy postanowili ustalić, czy sygnały zapachowe wydzielane przez biedronki mogą same z siebie zwalczać szkodniki. Zaczęli od identyfikacji i wyekstrahowania z żywych biedronek lotnego profilu zapachowego. Zrobili to za pomocą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas, która oddziela i pozwala na identyfikację poszczególnych składników biedronkowego aromatu.

Aby zobaczyć, na które konkretnie związki lotne reagują mszyce, badacze podłączali następnie ich czułki do urządzenia do elektroantenografii (EAG). Po kolei prezentowali im pojedyncze zapachy i sprawdzali siłę reakcję.

Okazało się, że spośród wielu związków uwalnianych przez biedronki, mszyce najsilniej reagowały na metoksypirazyny, takie jak izopropylometoksypirazyna, izobutylometoksypirazyna i sec-butylometoksypirazyna.

Po zidentyfikowaniu tych substancji Hermann i jej zespół postanowili stworzyć specjalną mieszankę zapachową, którą za pomocą dyfuzora można by rozprowadzać po polu lub ogrodzie. Na razie skuteczność swojego rozwiązania naukowcy potwierdzili w warunkach laboratoryjnych.

W kolejnym etapie eksperymentu planują przeprowadzić testy terenowe opracowanych mieszanek zapachowych. Planują też określić zasięg działania dyfuzorów i ich skuteczność wobec innych szkodników oraz różnych rodzajów upraw.