Скакалци на чудовищна мисия: Как протеин контролира образуването на рояк!

Скакалци на чудовищна мисия: Как протеин контролира образуването на рояк!

На 9 март 2025 г. излизат нови научни открития за поведението на скакалците и тяхното въздействие върху продоволствената сигурност. Известни с това, че действат в големи рояци, пустинните скакалци имат потенциала да повлияят на снабдяването с храна на приблизително един на всеки десет души. Тези констатации са получени чрез изследване на Клъстера за върхови постижения „Колективно поведение“ в университета в Констанц, което беше проведено по време на епидемия от скакалци в Източна Африка през 2020 г.

Основно откритие на тези изследвания е появата на рояци скакалци. Те се образуват, когато нелетящите млади животни се групират и активно се отправят към нови пасища. Ключът към контролирането на тези вредители се крие в разбирането на движението в рояка. Традиционно моделите на колективните движения на животните се основават на концепцията за „самодвижещи се частици“. Те предполагат, че животните се ориентират по посоката на движение на своите съседи. Но изследванията показват, че това предположение не е вярно.

Нов модел на поведение на скакалци

Резултатите, публикувани в научното списание Science, опровергават класическите модели. Скакалците не се ориентират по посоките на движение на своите събратя. Вместо това тяхното групово формиране следва нов когнитивен модел, базиран на кохерентни визуални сетивни впечатления. Експериментите в среда на виртуална реалност показаха, че скакалците не следват посоката, а по-скоро фронтален подход към един от двата виртуални рояка. Това предполага, че качеството на визуалната информация е от решаващо значение за техните решения за движение.

Освен това проучванията установиха, че скакалците трябва да се разглеждат като когнитивни субекти, които активно възприемат заобикалящата ги среда. Това разбиране би могло не само да даде възможност за по-добри стратегии за ограничаване на рояците скакалци, но и да намери значение в области като роботиката и изкуствения интелект.

Влиянието на факторите на околната среда върху поведението на стадото

Паралелно с тези резултати от изследванията има констатации за факторите, които водят до образуването на рояк. Мигриращите скакалци обикновено са самотни същества, които ядат определени растения. Въпреки това, по време на суша, когато запасите от храна са ограничени, тяхното поведение се променя драстично. Европейски екип от изследователи откри, че конкретен протеин, известен като киназа А, задейства социалното поведение на скакалците. Това води до повишена активност, промяна на цвета до червено и образуване на огромни рояци, способни да изчистят големи площи.

Тези промени могат да се случат в рамките на няколко часа, докато животните, мотивирани от глад и безсилие, търсят нови пасища. Изследванията също така показват, че дори определена доза от протеина може да предизвика формирането на поведение на роене. Следователно стратегии, насочени към блокиране на този протеин, биха могли да бъдат полезни за предотвратяване на бъдещи епидемии и по този начин за подобряване на продоволствената сигурност в засегнатите региони.

В обобщение, настоящите изследвания в университета в Констанц и съпътстващите проучвания илюстрират сложността и динамиката на поведението на рояци от скакалци. Тези констатации биха могли не само да трансформират разбирането за епидемиите от скакалци, но и да имат широкообхватни последици за управлението на подобни екологични предизвикателства.

За по-задълбочена информация относно епидемиите от скакалци и механизмите зад тях, посетете статиите от Университет Констанц, Science.de и други цялостни изследвания.