Nakon Drugog svjetskog rata, stjenice su harale svijetom, ali 1950-ih su gotovo u potpunosti iskorijenjene insekticidom diklorodifeniltrikloretanom (DDT). Ova je kemikalija kasnije zabranjena. Od tada se ovaj gradski štetnik vratio diljem svijeta i razvio otpornost na mnoge insekticide koji se koriste za njihovo suzbijanje.
Studija objavljena u časopisu Journal of Medical Entomology detaljno opisuje kako je istraživački tim s Virginia Techa, predvođen urbanim entomologom Warrenom Boothom, otkrio gensku mutaciju koja može dovesti do otpornosti na pesticide.
Ovi nalazi rezultat su studije koju je Booth osmislio za studenticu poslijediplomskog studija Camille Block kako bi razvila svoje vještine u molekularnim istraživanjima.
„Bila je to čisto ribarska ekspedicija“, rekao je Booth, izvanredni profesor urbane entomologije na Joseph R. and Mary W. Wilson College of Agriculture and Life Sciences.
Booth, stručnjak za urbane štetočine, već je znao za gensku mutaciju u živčanim stanicama njemačkih žohara i štitastih mušica koja je uzrokovala otpornost na pesticide. Booth je predložio Brooke da analizira po jedan uzorak stjenica iz svake od 134 različite populacije koje je prikupila sjevernoamerička tvrtka za suzbijanje štetočina između 2008. i 2022. kako bi se utvrdilo nose li istu staničnu mutaciju. Rezultati su pokazali da su dvije stjenice iz dvije različite populacije nosile mutaciju.
„Ovo (otkriće) je zapravo napravljeno na temelju mojih posljednjih 24 uzorka“, rekao je Block, koji studira entomologiju i član je Suradnje za invazivne vrste. „Nikada se prije nisam bavio molekularnom biologijom, tako da je učenje ovih vještina ključno za mene.“
Budući da su populacije stjenica genetski vrlo homogene, prvenstveno zbog križanja u srodstvu, jedan uzorak iz svake populacije obično je dovoljan da predstavlja cijelu skupinu. Međutim, kako bi provjerio je li Brock doista otkrio mutaciju, Booth je testirao sve uzorke iz dvije identificirane populacije.
„Kada smo ponovno testirali nekoliko jedinki u obje populacije, otkrili smo da su sve nosile ovu mutaciju“, rekao je Booth. „Dakle, postali su nositelji tih mutacija, a te mutacije su iste one koje smo pronašli kod njemačkih žohara.“
Kroz svoje istraživanje njemačkih žohara, Booth je saznao da je njihova otpornost na pesticide posljedica genskih mutacija u stanicama njihovog živčanog sustava i da su ti mehanizmi ovisni o okolišu.
„Postoji gen koji se zove Rdl gen. Pronađen je u mnogim drugim vrstama štetnika i povezan je s otpornošću na insekticid dieldrin“, rekao je Booth, istraživač na Fralin Institute of Life Sciences. „Ova mutacija prisutna je u svim njemačkim žoharima. Iznenađujuće, nismo pronašli niti jednu populaciju koja ne nosi ovu mutaciju.“
Prema Boothu, fipronil i dieldrin - oba insekticida za koja se u laboratorijskim studijama pokazalo da su učinkovita protiv stjenica - imaju isti mehanizam djelovanja, pa bi teoretski ova mutacija mogla dovesti do razvoja otpornosti na oba lijeka. Dieldrin je zabranjen od 1990-ih, ali fipronil se još uvijek koristi za lokalni tretman protiv buha na psima i mačkama, a ne za suzbijanje stjenica.
Booth sumnja da mnogi vlasnici kućnih ljubimaca koji koriste fipronil kapi za liječenje svojih ljubimaca dopuštaju svojim mačkama i psima da spavaju s njima, izlažući svoju posteljinu ostacima fipronila. Ako stjenice uđu u takvo okruženje, mogu nenamjerno doći u kontakt s fipronilom i postati predisponirane za širenje ove varijante unutar populacije.
„Ne znamo je li ova mutacija nova, je li se pojavila kasnije, tijekom tog razdoblja, ili je već bila prisutna u populaciji prije 100 godina“, rekao je Booth.
Sljedeći korak bit će proširenje potrage kako bi se otkrile ove mutacije diljem svijeta, posebno u Europi, i u muzejskim izložbama iz različitih razdoblja, budući da stjenice postoje već više od milijun godina.
U studenom 2024., Booth Labs postao je prvi laboratorij koji je uspješno sekvencirao cijeli genom obične stjenice.
„Ovo je prvi put da je genom ovog kukca sekvenciran“, rekao je Booth. „Sada kada imamo sekvencu genoma, možemo proučavati ove muzejske primjerke.“
Booth napominje da je problem s muzejskom DNK taj što se vrlo brzo raspada na male fragmente, ali istraživači sada imaju predloške na razini kromosoma koji im omogućuju izdvajanje tih fragmenata i njihovo poravnavanje s tim kromosomima kako bi rekonstruirali gene i genome.
Booth napominje da njegov laboratorij surađuje s tvrtkama za suzbijanje štetočina, pa bi im rad na sekvenciranju gena mogao pomoći da bolje razumiju globalno širenje stjenica i načine njihovog iskorjenjivanja.
Sada kada je Brock usavršila svoje vještine u molekularnoj biologiji, uzbuđena je što će nastaviti istraživanje urbane evolucije.
„Volim evoluciju. Smatram je vrlo zanimljivom“, rekao je Block. „Ljudi osjećaju veliku povezanost s ovim urbanim vrstama i mislim da je lakše zainteresirati ljude za stjenice jer su se vjerojatno s njima susreli iz prve ruke.“
Lindsay Myers je postdoktorska istraživačica na Odjelu za entomologiju i još jedna članica Boothove istraživačke skupine na Virginia Techu.
Virginia Tech, kao globalno, javno financirano sveučilište, pokazuje svoj utjecaj promicanjem održivog razvoja u našim zajednicama, u Virginiji i diljem svijeta.
Vrijeme objave: 12. prosinca 2025.