Etter andre verdenskrig på 1950-tallet ble veggedyrangrep nesten utryddet over hele verden ved bruk avinsektmiddeldiklordifenyltrikloretan, bedre kjent som DDT, et kjemikalie som siden har blitt forbudt. Imidlertid har byskadedyr siden gjenoppstått over hele verden, og de har utviklet resistens mot en rekke insektmidler som brukes til å bekjempe dem.
En studie publisert i Journal of Medical Entomology beskriver hvordan et forskerteam fra Virginia Tech, ledet av urban entomolog Warren Booth, oppdaget genetiske mutasjoner som kan føre til insektmiddelresistens.
Oppdagelsen var et resultat av forskning Booth organiserte for at masterstudenten Camilla Block skulle forbedre ferdighetene hennes innen molekylær forskning.
Booth, som spesialiserer seg på skadedyr i byområder, hadde lenge lagt merke til en genetisk mutasjon i nervecellene til tyske kakerlakker og hvite fluer som gjorde dem resistente mot plantevernmidler. Booth foreslo at Block skulle ta en prøve av én veggedyr fra hver av 134 forskjellige veggedyrpopulasjoner samlet inn av nordamerikanske skadedyrkontrollfirmaer mellom 2008 og 2022 for å se om de alle hadde den samme cellemutasjonen. Resultatene viste at to veggedyr fra to forskjellige populasjoner hadde den samme cellemutasjonen.
«Dette er faktisk mine siste 24 prøver», sa Bullock, som studerer entomologi og er medlem av Invasive Species Partnership. «Jeg har aldri drevet med molekylær forskning før, så det å ha alle disse molekylære ferdighetene var avgjørende for meg.»
Fordi veggedyrangrep er genetisk ensartede på grunn av masseinnavl, er vanligvis bare ett eksemplar fra hver prøve representativt for populasjonen. Men Booth ønsket å bekrefte at Bullock faktisk hadde funnet mutasjonen, så de testet alle prøvene fra begge identifiserte populasjonene.
«Da vi gikk tilbake og screenet noen få individer fra begge populasjonene, fant vi ut at hver eneste en av dem bar på mutasjonen», sa Booth. «Så mutasjonene deres er fikset, og det er de samme mutasjonene som vi fant i den tyske kakerlakken.»
Ved å studere tyske kakerlakker lærte Booth at deres resistens mot insektmidler skyldtes genetiske mutasjoner i cellene i nervesystemet, og at disse mekanismene var miljøbestemte.
«Det finnes et gen som heter Rdl-genet. Dette genet har blitt funnet i mange andre skadedyrarter og er assosiert med resistens mot et insektmiddel som heter dieldrin», sa Booth, som også jobber ved Fralin Institute of Life Sciences. «Denne mutasjonen finnes i alle tyske kakerlakker. Det er overraskende at vi ikke har funnet en populasjon uten denne mutasjonen.»
Fipronil og dieldrin, to insektmidler som har vist seg effektive mot veggedyr i laboratoriet, virker med samme virkningsmekanisme, så mutasjonen gjorde teoretisk sett skadedyret resistent mot begge, sa Booth. Dieldrin har vært forbudt siden 1990-tallet, men fipronil brukes nå bare til lokal loppekontroll på katter og hunder, ikke mot veggedyr.
Booth mistenker at mange dyreeiere som bruker topiske fipronilbehandlinger lar kattene og hundene sine sove med dem, og dermed utsette sengetøyet for fipronilrester. Hvis veggedyr ble introdusert i et slikt miljø, kunne de utilsiktet bli eksponert for fipronil, og deretter kunne mutasjonen selekteres for i veggedyrpopulasjonen.
«Vi vet ikke om denne mutasjonen er ny, om den oppsto etter dette, om den oppsto i løpet av denne tidsperioden, eller om den allerede var tilstede i populasjonen for 100 år siden», sa Booth.
Neste steg blir å utvide søket og se etter disse mutasjonene i forskjellige deler av verden, spesielt i Europa, og til forskjellige tider blant museumsprøver, siden veggedyr har eksistert i over en million år.
I november 2024 klarte Booths laboratorium å sekvensere hele genomet til den vanlige veggedyret for første gang.
Booth bemerket at problemet med museums-DNA er at det brytes ned i små fragmenter veldig raskt, men nå som forskere har maler på kromosomnivå, kan de ta disse fragmentene og omorganisere dem til kromosomer, rekonstruere gener og genomet.
Booth bemerket at laboratoriet hans samarbeider med skadedyrkontrollfirmaer, slik at deres genetiske sekvenseringsarbeid kan hjelpe dem med å bedre forstå hvor veggedyr finnes rundt om i verden og hvordan de kan bli kvitt dem.
Nå som Bullock har finslipt sine molekylære ferdigheter, ser hun frem til å fortsette forskningen sin på urban evolusjon.
«Jeg elsker evolusjon. Jeg synes det er veldig interessant», sa Block. «Folk utvikler en dypere forbindelse med disse urbane artene, og jeg tror det er lettere å få folk interessert i veggedyr fordi de kan relatere til det på nært hold.»
Publiseringstid: 13. mai 2025