Gräshoppor på ett monsteruppdrag: Hur ett protein kontrollerar svärmbildningen!

Gräshoppor på ett monsteruppdrag: Hur ett protein kontrollerar svärmbildningen!

Den 9 mars 2025 kommer nya vetenskapliga rön om gräshoppornas beteende och deras inverkan på livsmedelsförsörjningen. Känd för att verka i stora svärmar, har ökengräshoppor potential att påverka matförsörjningen för uppskattningsvis en av tio människor. Dessa rön erhölls genom forskning av Cluster of Excellence "Collective Behavior" vid universitetet i Konstanz, som utfördes under en gräshoppeplag i Östafrika 2020.

Ett nyckelfynd av dessa studier är uppkomsten av gräshoppsvärmar. Dessa bildas när flyglösa unga djur samlas och aktivt marscherar till nya betesmarker. Nyckeln till att kontrollera dessa skadedjur ligger i att förstå rörelsen inom svärmen. Traditionellt baserades modeller av djurens kollektiva rörelser på konceptet "självgående partiklar". Dessa antar att djuren orienterar sig efter sina grannars rörelseriktning. Men forskning visar att detta antagande inte är sant.

Ny beteendemodell av gräshoppor

Resultaten publicerade i den vetenskapliga tidskriften Science motbevisar de klassiska modellerna. Gräshoppor orienterar sig inte efter sina artfränders rörelseriktningar. Istället följer deras gruppbildning en ny kognitiv modell baserad på sammanhängande visuella sinnesintryck. Experiment inom virtuell verklighetsmiljöer visade att gräshopporna inte följde riktningen, utan snarare ett frontalt förhållningssätt till en av de två virtuella svärmarna. Detta tyder på att kvaliteten på visuell information är avgörande för deras rörelsebeslut.

Dessutom fann studierna att gräshoppor bör ses som kognitiva ämnen som aktivt uppfattar sin omgivning. Denna förståelse skulle inte bara kunna möjliggöra bättre strategier för att begränsa gräshoppssvärmar, utan också finna relevans inom områden som robotik och artificiell intelligens.

Miljöfaktorers inverkan på flockbeteende

Parallellt med dessa forskningsresultat finns fynd om de faktorer som leder till svärmbildning. Migrerande gräshoppor är vanligtvis ensamma varelser som äter specifika växter. Men i tider av torka när livsmedelsförsörjningen är begränsad förändras deras beteende dramatiskt. Ett europeiskt team av forskare har upptäckt att ett särskilt protein känt som kinas A utlöser gräshoppens sociala beteende. Detta resulterar i ökad aktivitet, en förändring i färg till rött och bildandet av enorma svärmar som kan rensa stora områden.

Dessa förändringar kan ske inom några timmar när djuren, motiverade av hunger och frustration, söker efter nya betesmarker. Forskning visar också att även en viss dos av proteinet kan utlösa bildandet av svärmbeteende. Strategier som syftar till att blockera detta protein kan därför vara till hjälp för att förebygga framtida farsoter och därmed förbättra livsmedelssäkerheten i drabbade regioner.

Sammanfattningsvis illustrerar den aktuella forskningen vid universitetet i Konstanz och de medföljande studierna komplexiteten och dynamiken hos gräshoppens svärmningsbeteende. Dessa fynd kan inte bara förändra förståelsen av gräshoppeplagor, utan också få långtgående konsekvenser för hanteringen av sådana ekologiska utmaningar.

För mer djupgående information om gräshoppeplagen och mekanismerna bakom dem, besök artiklarna från Universitetet i Konstanz, Science.de och andra omfattande studier.