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Besouros que se molham até a morte podem ser o controle de pragas de amanhã

Traduzido de Science Daily
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Várias espécies de besouros têm comido depósitos de grãos e enfraquecido a produção de alimentos em todo o mundo desde os tempos antigos. Agora, pesquisadores da Universidade de Copenhagen descobriram uma maneira melhor de atacar e eliminar essas pequenas pragas. Em vez de usar pesticidas tóxicos que prejudicam a biodiversidade, o meio ambiente e a saúde humana, os pesquisadores procuram explorar a maior força dos besouros contra eles: seu mecanismo precisamente regulado para equilibrar os fluidos.

Até 25% da produção mundial de alimentos é perdida anualmente devido a insetos, principalmente besouros. Nos últimos 500 milhões de anos, os besouros se espalharam e se adaptaram com sucesso à vida em todo o mundo e agora representam uma em cada cinco espécies de animais na Terra. No entanto, já no Egito antigo, esses insetos durões invadiram celeiros e irritaram a nós, humanos, destruindo nossas plantações.

Como resultado, a produção de alimentos e o uso abundante de pesticidas agora andam de mãos dadas. Grande parte desses agrotóxicos prejudica a biodiversidade, o meio ambiente e a saúde humana. À medida que vários pesticidas são eliminados, novas soluções são necessárias para atacar e erradicar as pragas sem prejudicar os humanos ou insetos benéficos como as abelhas.

É exatamente nisso que os pesquisadores do Departamento de Biologia da Universidade de Copenhagen estão trabalhando. Como parte de um esforço mais amplo para desenvolver métodos mais “verdes” para combater insetos nocivos em um futuro próximo, os pesquisadores descobriram quais hormônios regulam a formação de urina nos rins do besouro.

“Saber quais hormônios regulam a formação da urina abre o desenvolvimento de compostos semelhantes aos do hormônio do besouro que, por exemplo, podem fazer com que os besouros formem tanta urina que morram de desidratação”, explica o professor associado Kenneth Veland Halberg do Departamento de Saúde de a Universidade de Copenhague. Biologia. Ele adiciona:

“Embora possa parecer um pouco cruel, não há nada de novo sobre nós tentarmos derrotar as pragas que destroem a produção de alimentos. Estamos simplesmente tentando fazer isso de uma forma mais inteligente e direcionada que leve mais em conta o meio ambiente do que os pesticidas tradicionais. “

Os antigos egípcios enfraqueciam o equilíbrio da água dos besouros usando pedras

O novo estudo, assim como um estudo anterior, também conduzido por Kenneth Veland Halberg, mostra que os besouros resolvem a tarefa de regular seu equilíbrio de água e sal de uma maneira fundamentalmente diferente de outros insetos. Essa diferença na biologia dos insetos é um detalhe importante quando se tenta combater certas espécies deixando seus vizinhos sozinhos.

“Os inseticidas de hoje entram e paralisam o sistema nervoso de um inseto. O problema com essa abordagem é que os sistemas nervosos dos insetos são bastante semelhantes em todas as espécies. O uso desses inseticidas leva à morte de abelhas e outros insetos de campo benéficos e prejudica outros organismos vivos. ” explica Kenneth Veland Halberg.

A importância do equilíbrio hídrico cuidadosamente controlado do besouro para a sobrevivência não é segredo. Na verdade, os antigos egípcios já sabiam como misturar seixos em armazéns de cereais para combater essas pragas. As pedras rasparam a camada externa cerosa dos exoesqueletos dos besouros, o que serve para minimizar a evaporação do fluido.

“Por mais que de vez em quando quebrassem um dente nos seixos, os egípcios perceberam que os arranhões mataram alguns besouros devido à perda de fluido causada por danos ao revestimento ceroso. No entanto, eles não tinham conhecimento fisiológico. temos agora “, diz Kenneth Veland Halberg.

Cem bilhões de dólares em pesticidas usados ​​em todo o mundo

Os pesticidas substituíram os seixos. E seu uso global agora é avaliado em cerca de US $ 100 bilhões anuais. Mas, à medida que as regras para o uso de pesticidas se tornam mais rígidas, os agricultores têm menos opções para combater as pragas.

“O incentivo para desenvolver compostos que visem e erradiquem as pragas é enorme. A produção de alimentos depende criticamente de pesticidas. Só na Europa, estima-se que a produção de alimentos diminuiria em 50 por cento sem o uso de pesticidas. Com apenas mais um produto específico no mercado, haveria enormes ganhos para a vida selvagem e para os humanos quase imediatamente “, diz Kenneth Veland Halberg.

Mas o desenvolvimento de novos compostos para combater os besouros exige, entre outras coisas, que os químicos projetem uma nova molécula que se assemelhe aos hormônios dos besouros. Ao mesmo tempo, esse composto deve ser capaz de entrar nos besouros, seja por meio de seus exoesqueletos, seja alimentando-se deles.

“Compreender a formação de urina em besouros é um passo importante no desenvolvimento de controles de pragas mais específicos e ecológicos para o futuro. Estamos agora no processo de contratar químicos de proteínas que podem nos ajudar a projetar um hormônio artificial para insetos – um pouco de trabalho à frente antes qualquer nova forma de controle de pragas vê a luz do dia “, conclui o professor associado Kenneth Veland Halberg.

Fatos:

O estudo mostra que os besouros regulam a função renal de uma maneira fundamentalmente diferente de todos os outros insetos. Essas diferenças podem ser exploradas para alterar fatalmente o equilíbrio de fluidos dos besouros sem afetar outros insetos.

Dados de pesquisa relatam que essa função renal única evoluiu há cerca de 240 milhões de anos e que o mecanismo desempenhou um papel importante no extraordinário triunfo evolutivo do besouro.

Cerca de uma em cada cinco espécies animais conhecidas na Terra é um besouro. Embora 400.000 espécies tenham sido descritas, acredita-se que haja mais de um milhão de espécies de besouros no total.

Os pesquisadores usaram o besouro vermelho da farinha (Tribolium castaneum) como uma espécie de teste para o estudo, pois possui um genoma bem sequenciado que permite a implantação de um amplo espectro de ferramentas de biologia genética e molecular.

Os pesquisadores fizeram o besouro urinar injetando um hormônio que os cientistas agora sabem que regula a formação de urina nos besouros.

Gorgulhos do trigo, besouros confusos da farinha, besouros da batata do Colorado e outros tipos de besouros e insetos respondem por até 25% do suprimento mundial de alimentos a cada ano.

O problema é especialmente evidente nos países em desenvolvimento, onde o acesso ao controle eficaz de pragas é limitado ou inexistente.

O projeto foi realizado em colaboração com pesquisadores da University of Edinburgh, Escócia e da McMaster University, Canadá.

O estudo acaba de ser publicado na revista científica PNAS.

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