Gericht op kannibalisme van migrerende sprinkhanen – wissenschaft.de
De beruchte roofzucht van sprinkhanen kan ook op bepaalde soorten gericht zijn. Daarom hebben de insecten een beschermend mechanisme ontwikkeld, rapporteren de onderzoekers: in dichte populaties geven ze een geur af die kannibalisme afweert. Als de sprinkhanen het feromoon missen of het vermogen om het waar te nemen, zullen ze elkaar intens opeten. Wetenschappers zeggen dat de bevindingen het potentieel kunnen hebben om strategieën te ontwikkelen voor het beheersen van de beruchte plaag.
Ze kunnen schade van bijbelse proporties aanrichten: het boek Mozes beschrijft inderdaad hoe enorme sprinkhanenzwermen de lucht verduisterden, en toen een van de tien plagen alles verslond wat in de velden groeide. Zo blijven migrerende sprinkhanen de voedselvoorziening van miljoenen mensen in Afrika en Azië bedreigen. Vanwege dit belang bestuderen wetenschappers deze insecten al geruime tijd. De focus ligt op hun complexe interactiegedrag, dat de basis vormt voor zwermvorming. Omdat deze sprinkhanen meestal leven als eenzame, niet-opruiende eenheden – alleen wanneer ze samenwerken, onthullen ze hun catastrofale potentieel.
In het eenzame stadium vermijden trekkende sprinkhanen contact met bepaalde soorten en eten ze relatief weinig. Als de bevolkingsdichtheid echter toeneemt, kunnen sprinkhanen hun gedrag binnen een paar uur veranderen – met desastreuze gevolgen: ze worden sociaal, reizen samen en ontwikkelen een enorme eetlust. Het is al aangetoond dat speciale geuren – het verzamelen van feromonen – een rol spelen in dit proces. Het was ook bekend dat insecten soms hun eigen soort aanvallen in dichte populaties. Er zijn aanwijzingen dat kannibalisme een rol speelt bij het trekgedrag van insecten: er ontstaat dynamiek in zwermen als insecten hun eigen soort ontvluchten.
Op het spoor van die eigen eetlust
Een Duits-Chinees onderzoeksteam heeft zich nu toegelegd op verder onderzoek naar het kannibalistische gedrag van trekkende sprinkhanen en de mogelijke rol van geurstoffen. Eerst bestudeerden de wetenschappers de relatie tussen bevolkingsdichtheid en neiging tot kannibalisme bij de migrerende sprinkhaansoort van migrerende sprinkhaan. Het gedrag bleek pas te beginnen bij een bepaald aantal dieren in een besloten ruimte en intenser te worden met meer concentratie. Ze eten elkaar echter niet volledig op – het lijkt mogelijk dat er een op feromonen gebaseerd regulatiemechanisme is gebruikt. Daarom onderzochten de onderzoekers of sprinkhanen specifieke geuren afgeven die in het solitair stadium niet worden geproduceerd. Ze registreerden, vergeleken en analyseerden de vluchtige stoffen die vrijkomen bij solitaire en sociale proefdieren.
Ze komen een geur tegen die fenylacetonitril (PAN) wordt genoemd. Gedragstesten gaven aanvankelijk aan dat het sprinkhanen afschrikte. “We konden aantonen dat met toenemende bevolkingsdichtheid niet alleen de grootte van de kannibalen toenam, maar dat de dieren ook meer PAN produceerden”, zegt hoofdauteur Hetan Chang van het Max Planck Instituut voor Chemische Ecologie in Jena. Om de functie van PAN beter te bestuderen, gebruikten de onderzoekers vervolgens genetische manipulatiemethoden om een sprinkhanenlijn te ontwikkelen die geen PAN meer produceerde. “Hierdoor konden we het sterke anti-kannibaal effect bevestigen, omdat kannibalisme enorm toenam toen de dieren de verbinding niet meer konden produceren”, zegt Chang.
Detectie van het anti-kannibaal reukvermogen
Vervolgens ging het team op zoek naar de reukreceptor die overeenkomt met de PAN. Na een lange reeks testen werd eindelijk aangetoond dat de reukreceptor OR70a insecten de “neus” geeft voor de signaalstof. Door opnieuw gebruik te maken van genoombewerking, ontwikkelden de onderzoekers vervolgens een sprinkhanenstam die deze receptor niet had. Dit bevestigde het belang van dit element: sprinkhanen zonder OR70a kunnen PAN niet meer waarnemen in hun specifieke soort en zijn daardoor vatbaarder voor kannibalisme.
Maar kan deze kennis nu in de praktijk worden gebruikt om “bijbels” ongedierte te bestrijden? “Als je de PAN-productie of receptorfunctie uitschakelt, kun je de sprinkhanen misschien op een kannibalistische manier laten handelen en op die manier misschien jezelf beheersen”, zegt senior auteur Bill Hanson van het Max Planck Instituut voor Chemische Ecologie. Tegen de achtergrond van de mogelijke rol van kannibalisme bij het migratiegedrag van insecten, moet eerst het belang van het systeem nader worden toegelicht. Fundamenteel is het echter duidelijk: “Het is zeer waarschijnlijk dat het anti-kannibaaleffect van groot belang is voor de ecologie van sprinkhanenpopulaties, en dus kunnen de bevindingen kansen bieden voor sprinkhanenbeheer”, schreven de wetenschappers.
Bron: Planck Instituut voor Chemische Ecologie, gespecialiseerd artikel: Wetenschap, doi: 10.1126/science.ade6155
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”