Sprinkhanen op een monstermissie: hoe een eiwit de zwermvorming controleert!

Sprinkhanen op een monstermissie: hoe een eiwit de zwermvorming controleert!

Op 9 maart 2025 komen nieuwe wetenschappelijke bevindingen naar voren over het gedrag van sprinkhanen en hun impact op de voedselzekerheid. Woestijnsprinkhanen staan ​​erom bekend dat ze in grote zwermen opereren en kunnen de voedselvoorziening van naar schatting één op de tien mensen beïnvloeden. Deze bevindingen zijn verkregen door onderzoek door de Cluster of Excellence “Collective Behavior” aan de Universiteit van Konstanz, dat werd uitgevoerd tijdens een sprinkhanenplaag in Oost-Afrika in 2020.

Een belangrijke bevinding van deze onderzoeken is de opkomst van sprinkhanenzwermen. Deze ontstaan ​​wanneer looploze jonge dieren zich groeperen en actief naar nieuwe weilanden marcheren. De sleutel tot het bestrijden van dit ongedierte ligt in het begrijpen van de bewegingen binnen de zwerm. Traditioneel waren modellen van de collectieve bewegingen van dieren gebaseerd op het concept van ‘zelfrijdende deeltjes’. Deze gaan ervan uit dat dieren zich oriënteren op de bewegingsrichting van hun buren. Maar uit onderzoek blijkt dat deze veronderstelling niet waar is.

Nieuw gedragsmodel van sprinkhanen

De resultaten gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science weerleggen de klassieke modellen. Sprinkhanen oriënteren zich niet op de bewegingsrichtingen van hun soortgenoten. In plaats daarvan volgt hun groepsvorming een nieuw cognitief model gebaseerd op coherente visuele zintuiglijke indrukken. Experimenten binnen virtual reality-omgevingen lieten zien dat de sprinkhanen niet de richting volgden, maar eerder een frontale benadering van een van de twee virtuele zwermen. Dit suggereert dat de kwaliteit van visuele informatie cruciaal is voor hun bewegingsbeslissingen.

Bovendien bleek uit de onderzoeken dat sprinkhanen moeten worden gezien als cognitieve proefpersonen die hun omgeving actief waarnemen. Dit inzicht zou niet alleen betere strategieën mogelijk kunnen maken om sprinkhanenzwermen in te dammen, maar ook relevantie kunnen vinden op gebieden als robotica en kunstmatige intelligentie.

Der Einfluss von Umweltfaktoren auf das Schwarmverhalten

Parallel zu diesen Forschungsergebnissen gibt es Erkenntnisse über die Faktoren, die zur Schwarmbildung führen. Gewöhnlich sind Wanderheuschrecken Einzelgänger, die spezifische Pflanzen fressen. In Dürrezeiten, in denen das Nahrungsangebot begrenzt ist, verändert sich jedoch ihr Verhalten dramatisch. Ein europäisches Forscherteam hat herausgefunden, dass ein bestimmtes Protein, das als Kinase A bekannt ist, das soziale Verhalten der Heuschrecken auslöst. Dies führt zu einer gesteigerten Aktivität, einer Veränderung der Farbe zu rot und der Bildung von riesigen Schwärmen, die in der Lage sind, große Flächen kahl zu fressen.

These changes can happen within a few hours as the animals, motivated by hunger and frustration, search for new pastures. Research also shows that even a certain dose of the protein can trigger the formation of swarming behavior. Strategieën gericht op het blokkeren van dit eiwit kunnen daarom behulpzaam zijn bij het voorkomen van toekomstige plagen en daarmee het verbeteren van de voedselzekerheid in de getroffen regio’s.

Samenvattend illustreren het huidige onderzoek aan de Universiteit van Konstanz en de begeleidende onderzoeken de complexiteit en dynamiek van het sprinkhanenzwermgedrag. Deze bevindingen kunnen niet alleen het begrip van sprinkhanenplagen veranderen, maar hebben ook verstrekkende gevolgen voor het beheer van dergelijke ecologische uitdagingen.

Voor meer diepgaande informatie over de sprinkhanenplagen en de mechanismen erachter, bezoek de artikelen van Universiteit van Konstanz, Science.de en andere uitgebreide onderzoeken.