Nu forstår forskere ”endelig” hvordan biller drikker med numsen
Skadedyr æder sig hvert år igennem tusindvis af tons fødevarer verden over. Særligt i verdens udviklingslande bliver fødevaresikkerheden påvirket af et dyr som kornsnudebillen eller den røde melbille, der gennem tusinder af år har specialiseret sig i at overleve i ekstremt tørre miljøer som eksempelvis kornlagre.
Derfor har forskere fra Biologisk Institut på Københavns Universitet i et nyt studie undersøgt de dybere fysiologiske processer i biller, der gør dem i stand til at overleve fuldstændig uden at drikke vand i flydende form. En af hemmelighederne bag denne egenskab skal findes i billens bagparti.
For biller er nemlig i stand til at åbne deres rektum og den vej igennem absorbere fugtholdig luft og omsætte det til væske, som de kan optage i deres krop. En anderledes måde at indtage vand på, som i grove træk har været kendt i godt 100 år i forskningsmiljøer verden over, men som ikke har været belyst til fulde før nu.
”Vi har kastet nyt lys over de molekylære mekanismer i billen, der gør den i stand til at absorbere vand rektalt. Insekter er særligt følsomme over for ændringer i deres vandbalance, og derfor kan denne viden bruges til at udvikle mere målrettede metoder til at bekæmpe biller, der ødelægger vores fødevareproduktion uden at dræbe andre dyr eller ødelægge naturen,” siger lektor Kenneth Veland Halberg fra Biologisk Institut, som har stået i spidsen for forskningen.
Knastør afføring vidner om effektivt væskeudtræk
Forskerne har undersøgt den røde melbilles indre organer for at blive klogere på dens evne til at absorbere vand gennem bagenden. Den røde melbille bruges som en såkaldt modelorganisme, hvilket betyder, at de egenskaber, man finder i den også findes i andre typer af biller.
Her identificerede forskerne et gen, som var 60 gange højere udtrykt i billens bagdel i forhold til resten af dyret, hvilket er højere end noget andet gen, de fandt. Det ledte dem videre til en særlig gruppe af celler kaldet leptophragmata celler, som de ved nærmere eftersyn kunne se, spiller en helt afgørende rolle, når billen optager vand med bagenden.
”Leptophragmata cellerne er bittesmå celler, der sidder som vinduer mellem billens nyrer og billens blodkredsløb. Idet billens nyrer omkranser dens bagtarm fungere leptophragmata cellerne ved at pumpe salte ind i nyrerne så de ved hjælp af osmose er i stand til at høste vand ud af luften fra billens bagerste tarm og videre ud i blodet, og det er ny viden for os,” forklarer Kenneth Veland Halberg.
25 procent af verdens fødevareproduktion går tabt
Biller har med stor succes spredt sig over hele Jorden de sidste 500 millioner år, så hver femte dyreart i dag er en bille. Desværre er billerne også blandt de skadedyr som påvirker fødevaresikkerheden. Den røde melbille, kornsnudebillen, rismelbiller, kartoffelbillen og andre typer af biller -og insekter gør således hvert år indhug i op mod 25 procent af den globale fødevareforsyning.
Måden vi holder insekterne væk fra vores mad er ved at bruge pesticider, som årligt indkøbes for 100 milliarder dollars verden over. Men traditionelle pesticider skader de øvrige levende organismer i deres omgivelser og ødelægger miljøet.
Derfor er det ifølge Kenneth Veland Halberg vigtigt at udvikle nye og smartere metoder at komme skadedyrene til livs og her kan den nye forståelse af billernes anatomi og fysiologi blive central.
”Nu forstår vi nøjagtigt, hvilke gener, celler og molekyler, der er på spil i billen, når den optager vand i sin bagtarm. Det betyder, at vi pludselig har et greb til at forstyrre de her meget effektive processer ved for eksempel at udvikle insekticider, som er målrettet den funktion og derved slår billen ihjel,” siger Kenneth Veland Halberg og tilføjer:
”Insekters biomasse her på jorden fylder tyve gange mere end menneskers. De har en kæmpe betydning for vores økosystemer og vores sundhed. Derfor er vi nødt til at forstå dem,” slutter forskeren.
Fakta:
- Cirka hver femte art beskrevet på vores jord er en bille. Der er ca. 400.000 beskrevne arter, men man mener, at der er langt over en million i alt.
- Forskerne har brugt den røde melbille, som forsøgsdyr i studiet, fordi den har et velsekventeret genom samt tillader brugen af et bredt spektrum af genetiske og molekylærbiologiske værktøjer.
- Kornsnudebillen, rismelbiller, kartoffelbillen og andre typer af biller og insekter gør hvert år indhug i op mod 25 procent af den globale fødevareforsyning.
- Særligt i udviklingslandene er insekterne et stort problem fordi de ikke har adgang til effektiv skadedyrsbekæmpelse.
- Projektet er udført i samarbejde med forskere fra Glasgow Universitet og Edinburgh Universitet i Skotland.
- Studiet er netop udgivet i det videnskabelige tidsskrift PNAS
Nøgleord
Kontakter
Kenneth Veland Halberg
Lektor
Biologisk Institut
Københavns Universitet
Mobil: +45 26 81 04 58
Mail: kahalberg@bio.ku.dk
Michael Skov Jensen
Journalist og teamkoordinator
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Mobil: +45 93 56 58 97
Mail: msj@science.ku.dk
Billeder
Links
Information om Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Bülowsvej 17
1870 Frederiksberg C
35 33 28 28https://science.ku.dk/
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet på Københavns Universitet – SCIENCE – er landets største naturvidenskabelige forsknings- og uddannelsesinstitution.
Fakultetets væsentligste opgave er at bidrage til løsning af de store udfordringer, som vi står overfor i en verden under hastig forandring med øget pres på bl.a. naturressourcer og markante klimaforandringer - både nationalt og globalt.
Følg pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Verdens tundra udleder overraskende mere CO2, når det bliver varmere17.4.2024 17:00:00 CEST | Pressemeddelelse
KLAUSULERET TIL DEN 17. APRIL KL. 17:00 Når det bliver varmere, vil den arktiske tundrajord formentlig frigive 30% mere CO2, end den gør i dag. Og det er næsten fire gange mere, end hvad man tidligere har estimeret. Det viser et stort internationalt studie, som forskere fra Københavns Universitet har bidraget til, og som netop er offentliggjort i tidsskriftet Nature.
Internet can achieve quantum speed with light saved as sound15.4.2024 11:16:35 CEST | Press release
Researchers at the University of Copenhagen’s Niels Bohr Institute have developed a new way to create quantum memory: A small drum can store data sent with light in its sonic vibrations, and then forward the data with new light sources when needed again. The results demonstrate that mechanical memory for quantum data could be the strategy that paves the way for an ultra-secure internet with incredible speeds.
Internettet kan få kvantefart med lys gemt som lyd15.4.2024 10:47:07 CEST | Pressemeddelelse
Forskere ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet har udviklet en ny måde at skabe såkaldt kvantehukommelse: En lille tromme kan gemme data sendt med lys i dens lydvibrationer, for siden at sende data videre med nye lyskilder, når det igen skal bruges. Resultaterne understreger at en mekanisk hukommelse for kvantedata kan være strategien, der baner vej for et ultra sikkert internet med utrolige hastigheder
Hegn og veje har givet ikonisk savannedyr genetiske problemer12.4.2024 11:06:30 CEST | Pressemeddelelse
De ikoniske gnu-vandringer er blevet et særsyn i Afrika, fordi vi mennesker har afskåret dyrenes historiske vandringsruter med veje, hegn, byer og landbrug. Og det har ført til genetisk forfald i de bestande, som ikke længere har mulighed for at flytte sig, viser ny forskning, som Københavns Universitet har stået i spidsen for.
Iconic savanna mammals face genetic problems due to fences and roads12.4.2024 11:04:29 CEST | Press release
Wildebeest migrations have become a rarer sight in Africa as humans continue to interrupt their historic migratory routes with roads, fences, cities, livestock and farmland. This has led to genetic decay in those herds that are no longer able to roam freely, according to new research led by the University of Copenhagen.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum