Nakon Drugog svjetskog rata, stjenice su opustošile svijet, ali su 1950-ih gotovo u potpunosti iskorijenjene insekticidom dihlorodifeniltrikloretanom (DDT). Ova hemikalija je kasnije zabranjena. Od tada se ova gradska štetočina vratila širom svijeta i razvila otpornost na mnoge insekticide koji se koriste za njihovo suzbijanje.
Studija objavljena u časopisu Journal of Medical Entomology detaljno opisuje kako je istraživački tim sa Virginia Techa, predvođen urbanim entomologom Warrenom Boothom, otkrio gensku mutaciju koja može dovesti do otpornosti na pesticide.
Ovi nalazi su rezultat studije koju je Booth osmislio za postdiplomsku studenticu Camille Block kako bi razvila svoje vještine u molekularnim istraživanjima.
„To je bila čisto ribarska ekspedicija“, rekao je Booth, vanredni profesor urbane entomologije na Fakultetu poljoprivrede i prirodnih nauka Joseph R. i Mary W. Wilson.
Booth, stručnjak za urbane štetočine, već je znao za gensku mutaciju u nervnim ćelijama njemačkih žohara i bijelih mušica koja je uzrokovala otpornost na pesticide. Booth je predložio Brooke da analizira po jedan uzorak stjenica iz svake od 134 različite populacije koje je prikupila sjevernoamerička kompanija za suzbijanje štetočina između 2008. i 2022. godine kako bi se utvrdilo da li nose istu ćelijsku mutaciju. Rezultati su pokazali da su dvije stjenice iz dvije različite populacije nosile mutaciju.
„Ovo (otkriće) je zapravo napravljeno na osnovu mojih posljednjih 24 uzorka“, rekao je Block, koji studira entomologiju i član je Kolaboracije za invazivne vrste. „Nikada se prije nisam bavio molekularnom biologijom, tako da je učenje ovih vještina ključno za mene.“
Budući da su populacije stjenica genetski vrlo homogene, prvenstveno zbog inbridinga, jedan uzorak iz svake populacije je obično dovoljan da predstavlja cijelu grupu. Međutim, kako bi potvrdio da je Brock zaista otkrio mutaciju, Booth je testirao sve uzorke iz dvije identificirane populacije.
„Kada smo ponovo testirali nekoliko jedinki u obje populacije, otkrili smo da sve nose ovu mutaciju“, rekao je Booth. „Dakle, oni su postali nosioci ovih mutacija, a te mutacije su iste one koje smo pronašli kod njemačkih žohara.“
Kroz svoja istraživanja njemačkih žohara, Booth je saznao da je njihova otpornost na pesticide posljedica genskih mutacija u ćelijama njihovog nervnog sistema i da su ti mehanizmi zavisni od okoline.
„Postoji gen koji se zove Rdl gen. Pronađen je kod mnogih drugih vrsta štetočina i povezan je s otpornošću na insekticid dieldrin“, rekao je Booth, istraživač na Fralin institutu za prirodne nauke. „Ova mutacija je prisutna kod svih njemačkih žohara. Iznenađujuće, nismo pronašli nijednu populaciju koja ne nosi ovu mutaciju.“
Prema Boothu, fipronil i dieldrin – oba insekticida za koja se u laboratorijskim studijama pokazalo da su učinkovita protiv stjenica – imaju isti mehanizam djelovanja, tako da bi teoretski ova mutacija mogla dovesti do razvoja otpornosti na oba lijeka. Dieldrin je zabranjen od 1990-ih, ali se fipronil i dalje koristi za lokalni tretman protiv buha kod pasa i mačaka, a ne za suzbijanje stjenica.
Booth sumnja da mnogi vlasnici kućnih ljubimaca koji koriste fipronil kapi za liječenje svojih ljubimaca dozvoljavaju svojim mačkama i psima da spavaju s njima, izlažući njihovu posteljinu ostacima fipronila. Ako stjenice uđu u takvo okruženje, mogu nenamjerno doći u kontakt s fipronilom i postati predisponirane za širenje ove varijante unutar populacije.
„Ne znamo da li je ova mutacija nova, da li se pojavila kasnije, tokom tog perioda, ili je već bila prisutna u populaciji prije 100 godina“, rekao je Booth.
Sljedeći korak bit će proširenje potrage za otkrivanjem ovih mutacija širom svijeta, posebno u Evropi, i u muzejskim eksponatima iz različitih perioda, budući da stjenice postoje već više od milion godina.
U novembru 2024. godine, Booth Labs je postao prva laboratorija koja je uspješno sekvencirala cijeli genom obične stjenice.
„Ovo je prvi put da je genom ovog insekta sekvenciran“, rekao je Booth. „Sada kada imamo sekvencu genoma, možemo proučavati ove muzejske primjerke.“
Booth napominje da je problem s muzejskom DNK to što se ona vrlo brzo raspada na male fragmente, ali istraživači sada imaju predloške na nivou hromosoma koji im omogućavaju da izdvoje te fragmente i poravnaju ih s tim hromosomima kako bi rekonstruisali gene i genome.
Booth napominje da njegov laboratorij sarađuje sa kompanijama za suzbijanje štetočina, tako da bi im rad na sekvenciranju gena mogao pomoći da bolje razumiju globalno širenje stjenica i načine njihovog iskorjenjivanja.
Sada kada je Brock usavršila svoje vještine u molekularnoj biologiji, uzbuđena je što će nastaviti svoja istraživanja urbane evolucije.
„Volim evoluciju. Smatram je veoma zanimljivom“, rekao je Block. „Ljudi osjećaju veliku povezanost s ovim urbanim vrstama i mislim da je lakše zainteresovati ljude za stjenice jer su se vjerovatno susreli s njima iz prve ruke.“
Lindsay Myers je postdoktorska istraživačka saradnica na Odsjeku za entomologiju i još jedna članica Boothove istraživačke grupe na Virginia Techu.
Virginia Tech, kao globalni, javno finansirani univerzitet, pokazuje svoj uticaj unapređenjem održivog razvoja u našim zajednicama, u Virginiji i širom svijeta.
Vrijeme objave: 12. decembar 2025.