Дефекация насекомыми может не показаться одним из насущных научных запросов нашего времени, но на самом деле фекалии этих маленьких существ служат необычайно разнообразным функциям в жуках и человеческой жизни.
Связанный контент
- Насколько утомлены зебры? Просто спросите их какашки
В отличие от большинства животных, многие виды насекомых фактически используют свои экскременты. Они используют его в качестве своего дома, для кормления, при взаимодействии хищников и жертв, для гигиены, определения места обитания, строительства укрытий, для размножения и физической или химической защиты от естественных врагов. (Дети: не пытайтесь делать это дома.)
Для представителей нашего вида фекалии насекомых могут даже иметь важные и в значительной степени незапертые лечебные свойства. Давайте взглянем.
**********
Для некоторых жуков их экскременты обеспечивают дом. Личинки Chelymorpha alternans, широко известные как черепахи, покрывают себя защитой с помощью фекальных покрытий в виде накрытий, фекальных коробок или фекальных щитов.
Для других это сдерживающий фактор для врагов. Сосновый долгоносик ( Hylobius abietis ) фактически откладывает фекалии, прилегающие к каждому яйцу, в качестве антикорма.
Отходы от насекомых также играют важную роль в размножении видов, так как они могут влиять на привлекательность спаривания, родительский уход и даже обеспечение отцовства. Например, девственные скучные жуки, Hylotrupes bajulus, используют фекальные летучие вещества для встречи со своими партнерами, увеличивая возможность для спаривания.
Тараканы, жуки, печально известные своей наглостью и процветающими в грязной среде, используют личный запах своих фекалий, чтобы найти и вернуться в места отдыха.
Это действительно полезная новость для горожан, пытающихся сохранить тараканов в своих домах свободными: выследите помет плотвы (маленькие черные или коричневые характеристики, похожие на перцовые хлопья), и вы узнаете, где собираются тараканы.
Различные фекальные структуры личинки A. Cassidine beetle (Coleoptera: Chrysomelidae). B. Личинка Hemisphaerota cyanea (Coleoptera: Chrysomelidae. C. Monoloxis flavicinctalis (Lepidoptera: Pyralidae). D. Личинка Callicore pitheas (Lepidoptera: Nymphalidae). (Weiss, 2006) **********
Подобно тому, как фермеры используют коровий навоз в качестве удобрения, муравьи разбрасывают свои фекалии, чтобы выращивать сад грибов для жевания. Грибки, очевидно, процветают на пережеванных листьях, которые испражняются муравьи. Это круг жизни в действии.
Насекомые не единственные, кто использует экскременты насекомых - мы, люди, тоже. Фекалии тутового шелкопряда ( Bombyx mori ) обладают фармакологическими свойствами, которые дают ему обезболивающее, жаропонижающее и противовоспалительное применение в фитотерапии.
Термиты, Coptotermes formosanus, используют фекалии для строительства безопасных домов, смешивая корму в стене гнезда. Эти пожиратели древесины питаются разнообразным кишечным микробиомом, который помогает переваривать целлюлозу в их рационе, и исследование 2013 года показало, что это бактериальное сообщество обеспечивает термитов естественным противомикробным средством, которое предотвращает появление патогенов.
Предыдущее исследование, проведенное в 2000 году, ранее показало, что бактерии, выделенные из термитов, Neotermes castaneus и Kalotermes flavicollis, продуцируют центрин, белок, связанный с делением клеток. Этот белок может помочь исследователям понять его роль в делении убегающих клеток при раке, что заставляет некоторых ученых полагать, что центрин может быть мишенью для противораковых препаратов.
Ряд исследований также показал, что черный садовый муравей, Lasius niger, создает уникальную зону дефекации в своих гнездах. Муравьи хранят большую часть отходов - таких как мертвые члены колонии, мусор из материала гнезда и остатки пищи снаружи - но испражняются внутри, обычно в углу своей камеры.
Вы можете предпочесть ванную комнату со смывным унитазом, но некоторые насекомые могут процветать в шумной среде, где нагрузка патогенов в окружающей среде относительно высока. Никакие патогены не могут причинить им вред. Действительно, местные микроорганизмы, связанные с фекалиями насекомых, могут фактически защищать некоторые виды от потенциальных новых патогенов.
Недавнее исследование показывает, что личиночные экскременты средиземноморской муки, например, Ephestia kuehniella, проявляют антимикробную активность против широкого спектра бактерий.
**********
Это имеет потенциально интересные последствия для медицины. Отсутствие новых антибиотиков и инфекций с множественной лекарственной устойчивостью вызывает беспокойство у врачей и пациентов, и существует некоторый страх перед апокалипсисом антибиотиков. Антипатогенные свойства фекалий насекомых могут оказаться полезными для открытия новых противомикробных препаратов и пробиотиков.
Но пока не начинайте добавлять порошок жуков в свой утренний смузи. Соединения, найденные в кале некоторых жуков, включая плотву, например, Periplaneta americana, и серебряных рыб, таких как Lepisma saccharina, могут вызывать аллергические реакции у некоторых людей и даже вызывать астму.
Учитывая, что экскременты насекомых могут служить всем, начиная от нянь-жуков и заканчивая аллергеном человека, сфера бактериального сообщества насекомых является важной областью изучения энтомологами, эволюционными и молекулярными биологами. Их исследования могут даже привести к инновациям в антимикробных свойствах, которые могут помочь в предстоящей эре после антибиотиков.
В сообщениях говорится, что к 2050 году устойчивость к противомикробным препаратам убьет 300 миллионов человек и обойдется мировой экономике в 100 триллионов долларов. Может быть, небольшая дефекация может помочь?
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Праян Покхарел, докторант Института биотехнологии насекомых Университета Гиссена
