Grasshoppers σε μια αποστολή τέρας: Πώς μια πρωτεΐνη ελέγχει το σχηματισμό σμήνους!

Grasshoppers σε μια αποστολή τέρας: Πώς μια πρωτεΐνη ελέγχει το σχηματισμό σμήνους!

Στις 9 Μαρτίου 2025, προκύπτουν νέα επιστημονικά ευρήματα σχετικά με τη συμπεριφορά των ακρίδων και τον αντίκτυπό τους στην επισιτιστική ασφάλεια. Γνωστές για τη λειτουργία τους σε μεγάλα σμήνη, οι ακρίδες της ερήμου έχουν τη δυνατότητα να επηρεάσουν την προσφορά τροφής για έναν στους δέκα ανθρώπους. Αυτά τα ευρήματα προέκυψαν μέσω έρευνας από το Cluster of Excellence «Συλλογική Συμπεριφορά» στο Πανεπιστήμιο της Konstanz, η οποία πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια μιας πανώλης ακρίδων στην Ανατολική Αφρική το 2020.

Ένα βασικό εύρημα αυτών των μελετών είναι η εμφάνιση σμηνών ακρίδων. Αυτά σχηματίζονται όταν νεαρά ζώα χωρίς πτήση συγκεντρώνονται και βαδίζουν ενεργά σε νέα λιβάδια. Το κλειδί για τον έλεγχο αυτών των παρασίτων βρίσκεται στην κατανόηση της κίνησης μέσα στο σμήνος. Παραδοσιακά, τα μοντέλα των συλλογικών κινήσεων των ζώων βασίζονταν στην έννοια των «αυτοκινούμενων σωματιδίων». Αυτά υποθέτουν ότι τα ζώα προσανατολίζονται στην κατεύθυνση κίνησης των γειτόνων τους. Όμως η έρευνα δείχνει ότι αυτή η υπόθεση δεν είναι αλήθεια.

Νέο μοντέλο συμπεριφοράς ακρίδων

Τα αποτελέσματα που δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Science διαψεύδουν τα κλασικά μοντέλα. Οι ακρίδες δεν προσανατολίζονται στις κατευθύνσεις κίνησης των συντρόφων τους. Αντίθετα, ο σχηματισμός της ομάδας τους ακολουθεί ένα νέο γνωστικό μοντέλο που βασίζεται σε συνεκτικές οπτικές αισθητηριακές εντυπώσεις. Πειράματα σε περιβάλλοντα εικονικής πραγματικότητας έδειξαν ότι οι ακρίδες δεν ακολούθησαν την κατεύθυνση, αλλά μάλλον μια μετωπική προσέγγιση σε ένα από τα δύο εικονικά σμήνη. Αυτό υποδηλώνει ότι η ποιότητα των οπτικών πληροφοριών είναι κρίσιμη για τις αποφάσεις κινήσεών τους.

Επιπλέον, οι μελέτες διαπίστωσαν ότι οι ακρίδες πρέπει να θεωρούνται ως γνωστικά υποκείμενα που αντιλαμβάνονται ενεργά το περιβάλλον τους. Αυτή η κατανόηση όχι μόνο θα μπορούσε να επιτρέψει καλύτερες στρατηγικές για τον περιορισμό των σμηνών ακρίδων, αλλά και να βρει συνάφεια σε τομείς όπως η ρομποτική και η τεχνητή νοημοσύνη.

Η επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων στη συμπεριφορά του κοπαδιού

Παράλληλα με αυτά τα ερευνητικά αποτελέσματα, υπάρχουν ευρήματα για τους παράγοντες που οδηγούν στο σχηματισμό σμήνους. Οι αποδημητικές ακρίδες είναι συνήθως μοναχικά πλάσματα που τρώνε συγκεκριμένα φυτά. Ωστόσο, σε περιόδους ξηρασίας που τα αποθέματα τροφίμων είναι περιορισμένα, η συμπεριφορά τους αλλάζει δραματικά. Μια ευρωπαϊκή ομάδα ερευνητών ανακάλυψε ότι μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη γνωστή ως κινάση Α πυροδοτεί την κοινωνική συμπεριφορά των ακρίδων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αυξημένη δραστηριότητα, αλλαγή χρώματος σε κόκκινο και σχηματισμό τεράστιων σμηνών ικανών να καθαρίσουν μεγάλες περιοχές.

Αυτές οι αλλαγές μπορούν να συμβούν μέσα σε λίγες ώρες καθώς τα ζώα, παρακινημένα από την πείνα και την απογοήτευση, αναζητούν νέα βοσκοτόπια. Η έρευνα δείχνει επίσης ότι ακόμη και μια ορισμένη δόση πρωτεΐνης μπορεί να προκαλέσει το σχηματισμό συμπεριφοράς σμήνων. Ως εκ τούτου, οι στρατηγικές που στοχεύουν στην παρεμπόδιση αυτής της πρωτεΐνης θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες για την πρόληψη μελλοντικών λοιμών και, συνεπώς, τη βελτίωση της επισιτιστικής ασφάλειας στις πληγείσες περιοχές.

Συνοπτικά, η τρέχουσα έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Konstanz και οι συνοδευτικές μελέτες απεικονίζουν την πολυπλοκότητα και τη δυναμική της συμπεριφοράς του σμήνους ακρίδων. Αυτά τα ευρήματα όχι μόνο θα μπορούσαν να μεταμορφώσουν την κατανόηση των λοιμών των ακρίδων, αλλά έχουν επίσης εκτεταμένες επιπτώσεις στη διαχείριση τέτοιων οικολογικών προκλήσεων.

Για περισσότερες σε βάθος πληροφορίες σχετικά με τις πληγές των ακρίδων και τους μηχανισμούς πίσω από αυτές, επισκεφθείτε τα άρθρα από Πανεπιστήμιο της Konstanz, Science.de και άλλες ολοκληρωμένες μελέτες.