ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของการผลิตอาหารทั่วโลกสูญเสียไปทุกปีเนื่องจากแมลงซึ่งส่วนใหญ่เป็นแมลงเต่าทอง ในช่วง 500 ล้านปีที่ผ่านมาแมลงปีกแข็งได้แพร่กระจายและปรับตัวให้เข้ากับสิ่งมีชีวิตทั่วโลกได้สำเร็จและปัจจุบันเป็นหนึ่งในสัตว์ห้าชนิดบนโลก เมื่อย้อนกลับไปถึงอียิปต์โบราณแมลงตัวเล็ก ๆ ที่แข็งแกร่งเหล่านี้ได้บุกเข้ามาในยุ้งฉางและทำให้มนุษย์เราเดือดร้อนโดยทำลายพืชผล

ด้วยเหตุนี้การผลิตอาหารและการใช้สารกำจัดศัตรูพืชจำนวนมากจึงดำเนินไปด้วยกัน สารกำจัดศัตรูพืชจำนวนมากเหล่านี้สร้างความเสียหายต่อความหลากหลายทางชีวภาพสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ เนื่องจากสารกำจัดศัตรูพืชหลายชนิดถูกกำจัดออกไปจึงจำเป็นต้องมีวิธีแก้ปัญหาใหม่เพื่อกำหนดเป้าหมายและกำจัดศัตรูพืชโดยไม่ทำร้ายมนุษย์หรือแมลงที่เป็นประโยชน์เช่นผึ้ง

นี่คือสิ่งที่นักวิจัยจากภาควิชาชีววิทยาของมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนกำลังดำเนินการอยู่ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามที่กว้างขึ้นในการพัฒนาวิธีการ "เชิงนิเวศ" ในการต่อสู้กับแมลงที่เป็นอันตรายในอนาคตอันใกล้นี้นักวิจัยได้ค้นพบว่าฮอร์โมนใดควบคุมการสร้างปัสสาวะในไตของแมลงเต่าทอง

"การรู้ว่าฮอร์โมนใดที่ควบคุมการสร้างปัสสาวะจะทำให้เกิดการพัฒนาสารประกอบที่คล้ายกับฮอร์โมนของด้วงซึ่งสามารถทำให้แมลงสร้างปัสสาวะมากจนตายจากการขาดน้ำได้" รองศาสตราจารย์ Kenneth Veland Halberg จากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนภาควิชา ชีววิทยา. เขาเสริม:

"แม้ว่ามันอาจจะดูเลวร้ายเล็กน้อย แต่ก็ไม่มีอะไรใหม่สำหรับเราที่พยายามเอาชนะศัตรูพืชที่ทำลายการผลิตอาหารเราเพียงแค่พยายามทำอย่างชาญฉลาดและตรงเป้าหมายมากขึ้นโดยคำนึงถึงสภาพแวดล้อมโดยรอบมากกว่าสารกำจัดศัตรูพืชแบบดั้งเดิม "

ชาวอียิปต์โบราณทำให้สมดุลน้ำของแมลงปีกแข็งอ่อนลงโดยใช้ก้อนหิน

การศึกษาใหม่เช่นเดียวกับการศึกษาก่อนหน้านี้ซึ่งจัดทำโดย Kenneth Veland Halberg แสดงให้เห็นว่าแมลงปีกแข็งแก้ปัญหาในการควบคุมสมดุลของน้ำและเกลือด้วยวิธีที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานจากแมลงอื่น ๆ ความแตกต่างในชีววิทยาของแมลงนี้เป็นรายละเอียดที่สำคัญเมื่อต้องการต่อสู้กับสิ่งมีชีวิตบางชนิดในขณะที่ปล่อยให้เพื่อนบ้านอยู่ตามลำพัง

"ยาฆ่าแมลงในปัจจุบันเข้าไปและทำให้ระบบประสาทของแมลงเป็นอัมพาตปัญหาของวิธีนี้คือระบบประสาทของแมลงมีความคล้ายคลึงกันมากในแต่ละสายพันธุ์การใช้ยาฆ่าแมลงเหล่านี้จะนำไปสู่การฆ่าผึ้งและแมลงที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ และเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ " Kenneth Veland Halberg อธิบาย

ศูนย์กลางในการอยู่รอดของความสมดุลของน้ำที่ควบคุมอย่างระมัดระวังของแมลงปีกแข็งนั้นไม่มีความลับ ในความเป็นจริงชาวอียิปต์โบราณรู้จักผสมก้อนกรวดในร้านขายเมล็ดพืชเพื่อต่อสู้กับศัตรูพืชเหล่านี้ ก้อนหินขูดออกจากชั้นนอกของโครงกระดูกของด้วงซึ่งทำหน้าที่ลดการระเหยของของเหลวให้น้อยที่สุด

"ไม่ต้องสนใจว่าพวกมันจะบิ่นฟันบนก้อนกรวดเป็นครั้งคราวชาวอียิปต์สามารถเห็นได้ว่ารอยขีดข่วนได้ฆ่าแมลงบางตัวเนื่องจากการสูญเสียของเหลวที่เกิดจากความเสียหายของชั้นขี้ผึ้งอย่างไรก็ตามพวกมันขาดความรู้ทางสรีรวิทยาที่เรามีในตอนนี้ "Kenneth Veland Halberg กล่าว

มีการใช้สารกำจัดศัตรูพืชมูลค่าหนึ่งแสนล้านดอลลาร์ทั่วโลก

สารกำจัดศัตรูพืชได้เข้ามาแทนที่ก้อนกรวด และปัจจุบันการใช้งานทั่วโลกมีมูลค่าประมาณ 1 แสนล้านดอลลาร์ต่อปี แต่เนื่องจากกฎสำหรับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชมีความเข้มงวดมากขึ้นเกษตรกรจึงเหลือทางเลือกในการต่อสู้กับศัตรูพืชน้อยลง

"แรงจูงใจในการพัฒนาสารประกอบที่กำหนดเป้าหมายและกำจัดศัตรูพืชมีมากการผลิตอาหารขึ้นอยู่กับสารกำจัดศัตรูพืชอย่างยิ่งในยุโรปเพียงอย่างเดียวคาดว่าการผลิตอาหารจะลดลงถึง 50 เปอร์เซ็นต์หากไม่มีการใช้ยาฆ่าแมลงด้วยผลิตภัณฑ์เพียงผลิตภัณฑ์เดียวที่มีเป้าหมายมากขึ้น ตลาดจะมีกำไรมหาศาลสำหรับทั้งสัตว์ป่าและมนุษย์” เคนเน็ ธ เวแลนด์ฮัลเบิร์กกล่าว

แต่การพัฒนาสารประกอบใหม่เพื่อต่อสู้กับแมลงปีกแข็งนั้นนักเคมีต้องออกแบบโมเลกุลใหม่ที่คล้ายกับฮอร์โมนของด้วง ในขณะเดียวกันสารประกอบนี้จะต้องสามารถเข้าสู่ด้วงได้ไม่ว่าจะผ่านทางโครงกระดูกภายนอกหรือโดยการให้อาหารกับมัน

"การทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสร้างปัสสาวะในแมลงเต่าทองเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาการควบคุมศัตรูพืชที่ตรงเป้าหมายและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับอนาคตตอนนี้เรากำลังอยู่ในขั้นตอนการทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีโปรตีนที่สามารถช่วยเราออกแบบฮอร์โมนแมลงเทียมได้ แต่ยังมี ก่อนที่การควบคุมศัตรูพืชในรูปแบบใหม่จะมองเห็นแสงสว่าง "รองศาสตราจารย์ Kenneth Veland Halberg กล่าวสรุป

ข้อเท็จจริง:

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าแมลงปีกแข็งควบคุมการทำงานของไตในลักษณะที่แตกต่างไปจากแมลงทั่วไป ความแตกต่างเหล่านี้อาจถูกนำไปใช้ประโยชน์เพื่อทำลายสมดุลของเหลวของแมลงปีกแข็งโดยไม่ส่งผลกระทบต่อแมลงอื่น ๆ

ข้อมูลการวิจัยรายงานว่าการทำงานของไตที่ไม่เหมือนใครนี้พัฒนาขึ้นเมื่อประมาณ 240 ล้านปีที่แล้วและกลไกดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในความสำเร็จทางวิวัฒนาการที่ไม่ธรรมดาของแมลงปีกแข็ง

สัตว์ที่รู้จักประมาณหนึ่งในห้าชนิดบนโลกคือด้วง แม้ว่าจะมีการอธิบายถึง 400,000 ชนิด แต่ก็มีความคิดที่จะมีแมลงมากกว่าหนึ่งล้านชนิด

นักวิจัยใช้ด้วงแป้งสีแดง ( Tribolium castaneum ) เป็นสายพันธุ์ทดสอบสำหรับการศึกษาเนื่องจากมีจีโนมที่เรียงลำดับได้ดีซึ่งช่วยให้สามารถใช้เครื่องมือทางพันธุกรรมและอณูชีววิทยาในวงกว้างได้

นักวิจัยได้ให้ด้วงปัสสาวะโดยการฉีดฮอร์โมนซึ่งปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์รู้ว่าควบคุมการสร้างปัสสาวะในแมลงเต่าทอง

ด้วงงวงข้าวสาลีด้วงแป้งที่สับสนด้วงมันฝรั่งโคโลราโดและด้วงและแมลงประเภทอื่น ๆ ทำให้พวกมันกลายเป็นอาหารได้มากถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณอาหารทั่วโลกทุกปี

ปัญหานี้เห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนาซึ่งการเข้าถึงการควบคุมศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพมี จำกัด หรือไม่มีเลย

โครงการนี้ดำเนินการร่วมกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระสกอตแลนด์และมหาวิทยาลัย McMaster ประเทศแคนาดา

การศึกษาได้รับเพียงแค่การตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์PNAS

บาคาร่า  สมัครบาคาร่า