Koniki polne na potwornej misji: jak białko kontroluje tworzenie się roju!

Koniki polne na potwornej misji: jak białko kontroluje tworzenie się roju!

9 marca 2025 roku pojawiają się nowe odkrycia naukowe dotyczące zachowania szarańczy i jej wpływu na bezpieczeństwo żywnościowe. Szarańcza pustynna, znana z działania w dużych rojach, może potencjalnie wpłynąć na zaopatrzenie w żywność szacunkowo jednej na dziesięć osób. Ustalenia te uzyskano w wyniku badań przeprowadzonych przez Klaster Doskonałości „Zachowania zbiorowe” na Uniwersytecie w Konstancji, które przeprowadzono podczas plagi szarańczy w Afryce Wschodniej w 2020 r.

Kluczowym wnioskiem z tych badań jest pojawienie się rojów szarańczy. Tworzą się one, gdy nielotne młode zwierzęta łączą się w grupy i aktywnie maszerują na nowe pastwiska. Kluczem do zwalczania tych szkodników jest zrozumienie ruchu w roju. Tradycyjnie modele zbiorowych ruchów zwierząt opierały się na koncepcji „cząstek samobieżnych”. Zakładają one, że zwierzęta orientują się w kierunku ruchu swoich sąsiadów. Jednak badania pokazują, że to założenie nie jest prawdziwe.

Nowy model zachowania szarańczy

Wyniki opublikowane w czasopiśmie naukowym Science obalają klasyczne modele. Koniki polne nie orientują się w kierunkach ruchu innych gatunków. Zamiast tego ich formacja grupowa opiera się na nowym modelu poznawczym opartym na spójnych wizualnych wrażeniach zmysłowych. Eksperymenty w środowiskach rzeczywistości wirtualnej wykazały, że szarańcza nie podążała w wyznaczonym kierunku, ale raczej frontalnie zbliżyła się do jednego z dwóch wirtualnych rojów. Sugeruje to, że jakość informacji wizualnych ma kluczowe znaczenie dla ich decyzji dotyczących ruchu.

Ponadto badania wykazały, że koniki polne należy postrzegać jako podmioty poznawcze, które aktywnie postrzegają swoje otoczenie. To zrozumienie może nie tylko umożliwić lepsze strategie powstrzymywania rojów szarańczy, ale także znaleźć zastosowanie w takich obszarach, jak robotyka i sztuczna inteligencja.

Wpływ czynników środowiskowych na zachowanie stada

Równolegle do tych wyników badań istnieją ustalenia dotyczące czynników prowadzących do powstawania roju. Szarańcza wędrowna to zwykle samotne stworzenia, które żerują na określonych roślinach. Jednak w czasach suszy, gdy zapasy żywności są ograniczone, ich zachowanie zmienia się radykalnie. Europejski zespół naukowców odkrył, że określone białko zwane kinazą A wyzwala społeczne zachowania szarańczy. Powoduje to wzmożoną aktywność, zmianę koloru na czerwony i tworzenie się ogromnych rojów zdolnych do oczyszczenia dużych obszarów.

Zmiany te mogą nastąpić w ciągu kilku godzin, gdy zwierzęta motywowane głodem i frustracją szukają nowych pastwisk. Badania pokazują również, że nawet pewna dawka białka może wywołać powstawanie zachowań rojowych. Strategie mające na celu blokowanie tego białka mogą zatem być pomocne w zapobieganiu przyszłym plagom, a tym samym poprawianiu bezpieczeństwa żywnościowego w dotkniętych regionach.

Podsumowując, obecne badania na Uniwersytecie w Konstancji i towarzyszące im badania ilustrują złożoność i dynamikę zachowań rojących się szarańczy. Odkrycia te mogą nie tylko zmienić wiedzę na temat plag szarańczy, ale także mieć daleko idące implikacje dla zarządzania takimi wyzwaniami ekologicznymi.

Bardziej szczegółowe informacje na temat plag szarańczy i mechanizmów za nimi stojących można znaleźć w artykułach z Uniwersytet w Konstancji, Science.de i inne kompleksowe badania.