L'interesse continua a svilupparsi attorno al microbioma: i trilioni di microrganismi che abitano i corpi di animali più grandi e sembrano avere un ruolo nei fenomeni dall'umore umano e dall'appetito alla determinazione del sesso nei poliziotti. L'ultimo trucco microbico è tanto micidiale quanto impressionante: i batteri che vivono nelle viscere degli scarafaggi sembrano controllare le riunioni degli insetti allacciando la cacca dei loro ospiti con segnali chimici.
Contenuto relativo
- Tutti Poops. Alcuni animali lo mangiano. Perché?
- Uno scarafaggio può mordere con una forza 50 volte il suo peso corporeo
- Un tocco d'amore fa scattare gli scarafaggi per rendere i bambini più veloci
"Solo ora stiamo iniziando ad apprezzare il coinvolgimento dei microbi nella comunicazione animale e nei sistemi comportamentali", afferma Coby Schal, professore di entomologia alla North Carolina State University. "Questo è uno degli esempi più chiari di questo tipo di cose."
Gli studi passati sulla sfaccettatura delle feci del microbioma si sono concentrati in gran parte sui mammiferi, in particolare sul ruolo degli acidi grassi prodotti dai batteri nelle ghiandole odorose delle iene, situate vicino all'ano. Questi segnali chimici sembrano svolgere un ruolo nell'aiutare i cani a distinguere i membri del loro gruppo dagli estranei. Ma eseguire esperimenti controllati su iene non è un compito facile.
"Ecco dove gli insetti, in particolare gli scarafaggi, sono utili", dice Schal. "Possiamo facilmente allevarli in condizioni sterili e possiamo fare trapianti fecali".
Schal e i suoi colleghi si sono concentrati sugli scarafaggi tedeschi, i tenaci parassiti domestici che infestano cucine, bagni e ristoranti in tutto il mondo. Gli scarafaggi hanno l'affascinante tendenza a defecare dove vivono e dormono, dice Schal, e sono anche insetti gregari, a cui piace trascorrere il loro tempo in gruppo. Le feci, quindi, si sono evolute come segnale olfattivo per condurre gli scarafaggi agli amici.
"Non è irragionevole, quindi, che i segnali nelle feci siano associati ai batteri, perché le zampe posteriori degli insetti sono cariche di batteri", afferma Schal.
Per mettere alla prova questa ipotesi, Schal e i suoi colleghi hanno iniziato confermando che gli scarafaggi tedeschi sono davvero attratti dalle loro stesse feci - una scoperta fatta per la prima volta da altri ricercatori negli anni '70. Hanno presentato gli scarafaggi allevati in laboratorio con un solvente della loro cacca del loro genere e hanno scoperto che, anche quando dovevano rilevarlo a distanza, gli scarafaggi hanno fatto una deviazione per gli escrementi.
"È un comportamento bellissimo in cui a loro piace l'odore delle proprie feci", dice Schal.
Successivamente i ricercatori hanno sterilizzato le uova di scarafaggio e allevato i bambini in condizioni sterili, il che significa che quegli insetti non contenevano batteri nelle loro viscere o feci. Il team ha quindi presentato campioni di cacca sterile e non sterile per scottare le ninfe per vedere quali preferivano.
Le feci prive di batteri erano "incredibilmente meno efficaci" nel catturare l'attenzione di altri scarafaggi, dice Schal. Quando i ricercatori hanno esaminato più da vicino i campioni sterili rispetto a quelli non sterili, hanno scoperto che i primi mancavano in gran parte di acidi grassi volatili, noti anche come acidi carbossilici, che sono prodotti di fermentazione dell'attività batterica.
"Le feci non sterili hanno enormi quantità di questi acidi, mentre mancavano molti composti e la maggior parte erano enormemente sottorappresentate nelle feci sterili", afferma Schal. "Ciò ha suggerito una correlazione tra il comportamento che stavamo vedendo e la chimica".
Per essere più sicuri della connessione, i ricercatori hanno scelto sei dei composti più importanti e ne hanno creato una miscela sintetica, che hanno trovato molto efficace nell'attirare gli scarafaggi e nel farli aggregare.
"Quindi concludiamo che sono i batteri piuttosto che lo scarafaggio stesso che sono coinvolti nella produzione di questo segnale", dice Schal. Lui e i suoi colleghi hanno riferito le loro scoperte oggi negli Atti della National Academy of Sciences .
Questi risultati "molto interessanti" potrebbero avere importanti implicazioni per il controllo dei parassiti, secondo Philip Koehler, un professore di entomologia all'Università della Florida che non era coinvolto nella ricerca.
"Se riesci a far aggregare gli scarafaggi intorno a un trattamento, che si tratti di un'esca o di uno spray, probabilmente potresti ottenere un controllo migliore", afferma. "Quello che facciamo ora è mettere fuori trattamenti non basati su dove sono gli scarafaggi ma dove ci aspettiamo che siano."
In alternativa, aggiunge, la chimica delle feci potrebbe essere usata per attirare gli scarafaggi in una trappola, permettendo loro di essere rimossi da una casa o da un business piuttosto che dover assorbire l'intera struttura dai prodotti chimici.
Mike Rust, illustre professore di entomologia all'Università della California, Riverside, anch'egli non coinvolto nella ricerca, afferma che il lavoro è stato estremamente ben fatto e indica chiaramente il ruolo che gli acidi carbossilici volatili prodotti dai batteri intestinali svolgono nei raduni di scarafaggi.
Sebbene non pensi che i risultati possano necessariamente aumentare l'efficacia delle esche, ritiene che possano essere utili per migliorare l'applicazione degli insetticidi di crack e fessura. Cocktail di sostanze chimiche di aggregazione, dice, "potrebbero ridurre la repellenza degli spray e aumentare il tempo in cui gli scarafaggi entrano in contatto con le superfici di trattamento".
Schal ritiene che i risultati probabilmente si applicheranno a tutti gli scarafaggi che si aggregano, comprese altre specie di parassiti come lo scarafaggio americano e lo scarafaggio orientale. Lui e i suoi colleghi hanno in programma di indagare su tali domande in futuro. Si aspetta inoltre che simili risultati relativi al ruolo del microbioma nella segnalazione e comunicazione degli animali possano emergere per altri tipi di organismi.
"Penso che nel prossimo anno vedremo un sacco di esempi di questo tipo di cose che si verificano in natura, dagli insetti fino in alto, possibilmente, agli umani", dice.
