Po druhej svetovej vojne ploštice pustošili svet, ale v 50. rokoch 20. storočia boli takmer úplne vyhubené insekticídom dichlórdifenyltrichlóretánu (DDT). Táto chemikália bola neskôr zakázaná. Odvtedy sa tento mestský škodca vrátil po celom svete a vyvinul si odolnosť voči mnohým insekticídom používaným na jeho kontrolu.
Štúdia publikovaná v časopise Journal of Medical Entomology opisuje, ako výskumný tím z Virginia Tech, vedený mestským entomológom Warrenom Boothom, objavil génovú mutáciu, ktorá môže viesť k rezistencii voči pesticídom.
Tieto zistenia boli výsledkom štúdie, ktorú Booth navrhol pre postgraduálnu študentku Camille Blockovú, aby si rozvíjala zručnosti v molekulárnom výskume.
„Bola to čisto rybárska výprava,“ povedal Booth, docent mestskej entomológie na Joseph R. and Mary W. Wilson College of Agriculture and Life Sciences.
Booth, špecialista na mestských škodcov, už vedel o génovej mutácii v nervových bunkách nemeckých švábov a moliec, ktorá spôsobovala odolnosť voči pesticídom. Booth navrhol, aby Brooke analyzovala jednu vzorku ploštíc posteľných z každej zo 134 rôznych populácií, ktoré zozbierala severoamerická spoločnosť na ničenie škodcov v rokoch 2008 až 2022, aby sa zistilo, či nesú rovnakú bunkovú mutáciu. Výsledky ukázali, že mutáciu nesú dve ploštice posteľné z dvoch rôznych populácií.
„Tento (objav) som v skutočnosti urobil na základe mojich posledných 24 exemplárov,“ povedal Block, ktorý študuje entomológiu a je členom Invasive Species Collaboration. „Nikdy predtým som sa nevenoval molekulárnej biológii, takže osvojenie si týchto zručností je pre mňa kľúčové.“
Keďže populácie ploštíc sú geneticky veľmi homogénne, predovšetkým kvôli príbuzenskému kríženiu, jedna vzorka z každej populácie zvyčajne postačuje na reprezentáciu celej skupiny. Aby však Booth overil, či Brock mutáciu skutočne objavil, otestoval všetky vzorky z dvoch identifikovaných populácií.
„Keď sme opätovne otestovali niekoľko jedincov v oboch populáciách, zistili sme, že všetci niesli túto mutáciu,“ povedal Booth. „Takže sa stali nositeľmi týchto mutácií a tieto mutácie sú tie isté, aké sme našli u nemeckých švábov.“
Prostredníctvom svojho výskumu nemeckých švábov Booth zistil, že ich odolnosť voči pesticídom je spôsobená génovými mutáciami v bunkách ich nervového systému a že tieto mechanizmy závisia od prostredia.
„Existuje gén nazývaný Rdl. Bol nájdený u mnohých iných druhov škodcov a je spojený s rezistenciou na insekticíd dieldrín,“ povedal Booth, výskumník z Fralin Institute of Life Sciences. „Táto mutácia je prítomná u všetkých nemeckých švábov. Prekvapivo sme nenašli ani jednu populáciu, ktorá by túto mutáciu nenesla.“
Podľa Bootha majú fipronil a dieldrín – oba insekticídy, ktorých účinnosť proti plošticiam sa v laboratórnych štúdiách preukázala – rovnaký mechanizmus účinku, takže teoreticky by táto mutácia mohla viesť k rozvoju rezistencie na oba lieky. Dieldrin je zakázaný od 90. rokov 20. storočia, ale fipronil sa stále používa na lokálnu liečbu bĺch u psov a mačiek, nie na kontrolu ploštíc.
Booth má podozrenie, že mnohí majitelia domácich zvierat, ktorí používajú fipronilové kvapky na liečbu svojich zvierat, dovoľujú svojim mačkám a psom spať s nimi, čím vystavujú svoju podstielku zvyškom fipronilu. Ak sa ploštice dostanú do takéhoto prostredia, môžu neúmyselne prísť do kontaktu s fipronilom a stať sa predisponovanými k šíreniu tohto variantu v populácii.
„Nevieme, či je táto mutácia nová, či sa objavila neskôr, počas tohto obdobia, alebo či už bola v populácii prítomná pred 100 rokmi,“ povedal Booth.
Ďalším krokom bude rozšírenie hľadania s cieľom odhaliť tieto mutácie na celom svete, najmä v Európe, a v múzejných exponátoch z rôznych období, keďže ploštice existujú už viac ako milión rokov.
V novembri 2024 sa Booth Labs stalo prvým laboratóriom, ktorému sa úspešne podarilo sekvenovať celý genóm ploštice posteľnej.
„Toto je prvýkrát, čo bol sekvenovaný genóm tohto hmyzu,“ povedal Booth. „Teraz, keď máme sekvenciu genómu, môžeme študovať tieto múzejné exempláre.“
Booth poznamenáva, že problém s múzejnou DNA je, že sa veľmi rýchlo rozpadá na malé fragmenty, ale výskumníci teraz majú šablóny na úrovni chromozómov, ktoré im umožňujú extrahovať tieto fragmenty a zarovnať ich s týmito chromozómami, aby rekonštruovali gény a genómy.
Booth poznamenáva, že jeho laboratórium spolupracuje so spoločnosťami zaoberajúcimi sa hubením škodcov, takže ich práca na sekvenovaní génov by im mohla pomôcť lepšie pochopiť globálne šírenie ploštíc posteľných a spôsoby ich odstránenia.
Teraz, keď si Brock zdokonalila svoje zručnosti v molekulárnej biológii, je nadšená, že bude pokračovať vo svojom výskume mestskej evolúcie.
„Milujem evolúciu. Považujem ju za veľmi zaujímavú,“ povedal Block. „Ľudia cítia veľké puto s týmito mestskými druhmi a myslím si, že je jednoduchšie vzbudiť v ľuďoch záujem o ploštice, pretože sa s nimi pravdepodobne stretli na vlastnej koži.“
Lindsay Myers je postdoktorandská výskumná pracovníčka na Katedre entomológie a ďalšia členka Boothovej výskumnej skupiny na Virginia Tech.
Virginia Tech, ako globálna, verejne financovaná univerzita, preukazuje svoj vplyv presadzovaním trvalo udržateľného rozvoja v našich komunitách, vo Virgínii a na celom svete.
Čas uverejnenia: 12. decembra 2025