پس از جنگ جهانی دوم، ساسها جهان را ویران کردند، اما در دهه ۱۹۵۰ تقریباً به طور کامل با حشرهکش دیکلرودیفنیلتریکلرواتان (DDT) ریشهکن شدند. این ماده شیمیایی بعداً ممنوع شد. از آن زمان، این آفت شهری در سراسر جهان بازگشته و در برابر بسیاری از حشرهکشهای مورد استفاده برای کنترل آنها مقاومت ایجاد کرده است.
مطالعهای که در مجلهی حشرهشناسی پزشکی منتشر شده است، جزئیات چگونگی کشف جهش ژنی توسط یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ویرجینیا تک به رهبری وارن بوث، متخصص حشرهشناسی شهری، که میتواند منجر به مقاومت در برابر آفتکشها شود را شرح میدهد.
این یافتهها نتیجهی مطالعهای بود که بوث برای دانشجوی کارشناسی ارشد، کامیل بلاک، طراحی کرده بود تا مهارتهای او را در تحقیقات مولکولی توسعه دهد.
بوث، دانشیار حشرهشناسی شهری در کالج کشاورزی و علوم زیستی جوزف آر. و مری دبلیو. ویلسون، گفت: «این صرفاً یک سفر ماهیگیری بود.»
بوث، متخصص آفات شهری، از قبل از جهش ژنی در سلولهای عصبی سوسکهای آلمانی و مگسهای سفید که باعث مقاومت در برابر آفتکشها میشد، اطلاع داشت. بوث به بروک پیشنهاد داد که یک نمونه از ساسهای تختخوابی را از هر یک از ۱۳۴ جمعیت مختلف جمعآوریشده توسط یک شرکت کنترل آفات آمریکای شمالی بین سالهای ۲۰۰۸ تا ۲۰۲۲ تجزیه و تحلیل کند تا مشخص شود که آیا آنها جهش سلولی یکسانی دارند یا خیر. نتایج نشان داد که دو ساس تختخوابی از دو جمعیت مختلف، حامل جهش بودند.
بلاک، که در رشته حشرهشناسی تحصیل میکند و عضوی از گروه همکاری گونههای مهاجم است، گفت: «این (کشف) در واقع بر اساس ۲۴ نمونه آخر من انجام شده است. من قبلاً هرگز زیستشناسی مولکولی انجام ندادهام، بنابراین یادگیری این مهارتها برای من بسیار مهم است.»
از آنجا که جمعیت ساسها از نظر ژنتیکی بسیار همگن هستند، که عمدتاً به دلیل درونزایی است، معمولاً یک نمونه از هر جمعیت برای نشان دادن کل گروه کافی است. با این حال، برای تأیید اینکه براک واقعاً جهش را کشف کرده است، بوث تمام نمونههای دو جمعیت شناسایی شده را آزمایش کرد.
بوث گفت: «وقتی چندین فرد را در هر دو جمعیت دوباره آزمایش کردیم، متوجه شدیم که همه آنها این جهش را دارند. بنابراین آنها به عنوان حامل این جهشها شناخته شدند و این جهشها همانهایی هستند که در سوسکهای آلمانی پیدا کردیم.»
بوث از طریق تحقیقات خود روی سوسکهای آلمانی دریافت که مقاومت آنها در برابر آفتکشها به دلیل جهشهای ژنی در سلولهای سیستم عصبی آنها است و این مکانیسمها به محیط وابسته هستند.
بوث، محققی در موسسه علوم زیستی فرالین، گفت: «ژنی به نام ژن Rdl وجود دارد. این ژن در بسیاری از گونههای آفات دیگر یافت شده است و با مقاومت در برابر حشرهکش دیلدرین مرتبط است.» «این جهش در تمام سوسکهای آلمانی وجود دارد. جای تعجب است که ما حتی یک جمعیت را پیدا نکردهایم که این جهش را نداشته باشد.»
به گفته بوث، فیپرونیل و دیلدرین - هر دو حشرهکشهایی که در مطالعات آزمایشگاهی در برابر ساسها مؤثر بودهاند - مکانیسم عمل یکسانی دارند، بنابراین از نظر تئوری، این جهش میتواند منجر به ایجاد مقاومت در برابر هر دو دارو شود. دیلدرین از دهه ۱۹۹۰ ممنوع شده است، اما فیپرونیل هنوز برای درمان موضعی کک روی سگها و گربهها استفاده میشود، نه برای کنترل ساس.
بوث گمان میکند بسیاری از صاحبان حیوانات خانگی که از قطرههای فیپرونیل برای درمان حیوانات خانگی خود استفاده میکنند، به گربهها و سگهای خود اجازه میدهند که با آنها بخوابند و این باعث میشود که رختخواب آنها در معرض بقایای فیپرونیل قرار گیرد. اگر ساسها وارد چنین محیطی شوند، ممکن است ناخواسته با فیپرونیل تماس پیدا کنند و مستعد تکثیر این گونه در جمعیت شوند.
بوث گفت: «ما نمیدانیم که آیا این جهش جدید است، آیا بعداً، در آن دوره ظاهر شده است، یا اینکه ۱۰۰ سال پیش در جمعیت وجود داشته است.»
گام بعدی گسترش جستجو برای شناسایی این جهشها در سراسر جهان، به ویژه در اروپا، و در نمایشگاههای موزه از دورههای مختلف خواهد بود، زیرا ساسها بیش از یک میلیون سال است که وجود دارند.
در نوامبر ۲۰۲۴، آزمایشگاههای بوث اولین آزمایشگاهی بودند که با موفقیت کل ژنوم ساس تختخوابی معمولی را توالییابی کردند.
بوث گفت: «این اولین باری است که ژنوم این حشره توالییابی شده است. اکنون که توالی ژنوم را داریم، میتوانیم این نمونههای موزهای را مطالعه کنیم.»
بوث خاطرنشان میکند که مشکل DNA موزهای این است که خیلی سریع به قطعات کوچک تجزیه میشود، اما محققان اکنون الگوهایی در سطح کروموزوم دارند که به آنها اجازه میدهد این قطعات را استخراج کرده و آنها را با این کروموزومها همتراز کنند تا ژنها و ژنومها را بازسازی کنند.
بوث خاطرنشان میکند که آزمایشگاه او با شرکتهای کنترل آفات همکاری میکند، بنابراین کار توالییابی ژن آنها میتواند به آنها کمک کند تا شیوع جهانی ساسها و راههای ریشهکن کردن آنها را بهتر درک کنند.
حالا که بروک مهارتهایش را در زیستشناسی مولکولی تقویت کرده، مشتاق است تا تحقیقاتش را در زمینه تکامل شهری ادامه دهد.
بلاک گفت: «من عاشق تکامل هستم. آن را بسیار جالب میدانم. مردم ارتباط خوبی با این گونههای شهری احساس میکنند و فکر میکنم علاقهمند کردن مردم به ساسها آسانتر است زیرا احتمالاً خودشان از نزدیک با آنها روبرو شدهاند.»
لیندسی مایرز، پژوهشگر پسادکترا در دپارتمان حشرهشناسی و یکی دیگر از اعضای گروه تحقیقاتی بوث در دانشگاه ویرجینیا تک است.
دانشگاه ویرجینیا تک، به عنوان یک دانشگاه جهانی و با بودجه عمومی، با پیشبرد توسعه پایدار در جوامع خود، در ویرجینیا و سراسر جهان، تأثیر خود را نشان میدهد.
زمان ارسال: ۱۲ دسامبر ۲۰۲۵