Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.

Hvordan kan en møll oppdage en partner på én kilometers avstand? Og hvordan kan hunnen spore opp planter å legge egg i? Forskerne studerer insektenes fabelaktige sanser. Det er bra for både dem og oss.
Hvordan kan en møll oppdage en partner på én kilometers avstand? Og hvordan kan hunnen spore opp planter å legge egg i? Forskerne studerer insektenes fabelaktige sanser. Det er bra for både dem og oss.

Vil bekjempe skadelige insekter ved å forstå luktesansen deres

Larvene til sommerfuglen pestfagerfly går løs på maten vår. Men de voksne bestøver planter. Så hvordan kan vi stoppe dem fra å ødelegge avlingene uten å bruke gift?

I laboratoriet på Dragvoll i Trondheim står krukkene med møll i rader. Navnene antyder at de kan være plagsomme, som for eksempel Pestfagerfly.

På latin heter denne møllen Helicoverpa armigera og er kjent for å gjøre stor skade på avlinger. To underarter av møllen er i ferd med å dele verden mellom seg, og bare Nord-Amerika er foreløpig forskånet for den.

– Insekter er først og fremst nyttige, sier professor Bente Berg ved Institutt for psykologi ved NTNU.

Hun har studert insekter og nervesystemet deres i flere tiår.

Heliothinae er en underfamilie av sommerfugler som gjør stor skade på avlinger. Pestfagerfly er blant dem.
Heliothinae er en underfamilie av sommerfugler som gjør stor skade på avlinger. Pestfagerfly er blant dem.

Larvene ødelegger, de voksne bestøver

Samspillet mellom insekter og blomster er velkjent, og det gjelder ikke bare bier. Ordenen Lepidoptera, som pestfagerfly tilhører, har mange tusen ulike arter av sommerfugler og nattsvermere som hjelper planter med å formere seg.

Pestfagerfly kan forsyne seg av alt fra soyabønner og tomater til ris og mais, og den går ikke av veien for å nyte litt tobakk heller. Men det gjelder bare larvene.

– De voksne møllene er pollinatorer, sier Berg.

Det vil si at insektene bestøver blomster.

Så hvordan skal vi gjøre skaden minst mulig og nytten størst mulig?

Jo, ved å lære mer om hvordan insekthjernen virker.

Stor er den ikke, men larvene til pestfagerfly gjør skade for milliarder.
Stor er den ikke, men larvene til pestfagerfly gjør skade for milliarder.

Kan bli alternativ til gift

– Vi vil forstå hvordan insekthjernen håndterer informasjon om lukt. Ved å få kunnskap om hvordan hjernen fungerer, kan vi kanskje bruke insektenes egne signaler for å kontrollere dem, sier Berg.

Siden møllen kan gjøre så stor skade, er det interessant å forstå hvordan den finner frem til vertsplantene. Da kan vi også finne måter å beskytte avlingene på gjennom å påvirke atferden til møllen.

Kanskje kan forskningen bidra til mindre bruk av gift i landbruket, som det fremdeles går enorme mengder av. Selv beryktede DDT brukes ennå i store deler av verden.

Men det er langt frem til vi kan kontrollere insektene. Foreløpig er dette grunnforskning.

Pestfagerfly, hann og hunn. I blant annet Kina er den et stort problem.
Pestfagerfly, hann og hunn. I blant annet Kina er den et stort problem.

Eldgammel sans

– Luktesansen er den eldste sansen vi har. Den er eldgammel, sier professor Berg.

Lukt er viktig for minnene våre. Hvilken lukt får deg til å tenke på jul eller bestemor eller et sted der du lekte som barn?

Luktesystemet er spesielt sammenlignet med de andre sansene vi mennesker bruker. For det første er duftstimuli små, lettflyktige molekyler, ofte produsert av livet selv.

Synet og hørselen kan ordnes inn i et system, mens lukten kan ikke settes inn i et fornuftig skjema, ifølge Berg.

For det andre har lukt en mer direkte rute inn til hjernen vår, særlig de delene av hjernen som tolker inntrykk. Det er de gamle delene av hjernen vår, de som er utviklet minst, som behandler lukt.

Her ligger LPO, et eget organ for å registrere CO2-nivåer.
Her ligger LPO, et eget organ for å registrere CO2-nivåer.

Eget organ for CO2

Mange insekter har en ekstra sans som vi mennesker mangler. Denne kan ligne på luktesansen, men registrerer bare svingninger i CO2-nivå.

– Hjernene deres er så små og likevel så avanserte, sier professor Berg.

På engelsk heter denne CO2-detektoren «labial pit organ» eller LPO.

Mygg kan også oppdage CO2 og bruker dette til å finne folk og andre dyr som de kan suge blod fra, siden vi puster ut CO2. Men sommerfugler og møll bruker sansen for å finne frem til blomster som nettopp har åpnet seg, og som inneholder nektar.

Kan dette organet spille en vesentlig rolle når nattsvermerhunnen finner egnede planter for å legge egg på?

Forskerne har identifisert områder i hjernen som utelukkende fortolker inntrykk fra LPO-organet, og andre områder som er involvert i behandling av henholdsvis planteduftsignaler og feromoner.
Forskerne har identifisert områder i hjernen som utelukkende fortolker inntrykk fra LPO-organet, og andre områder som er involvert i behandling av henholdsvis planteduftsignaler og feromoner.

Kartla nervebanene i hjernen

Pramod KC, som utførte hoveddelen av det eksperimentelle arbeidet.
Pramod KC, som utførte hoveddelen av det eksperimentelle arbeidet.

Forskerne på Dragvoll har kartlagt, i detalj, banen i insekthjernen som fører nervesignaler fra LPO-organet inn til hjernen.

– Vi gjorde dette ved å plassere et fargestoff inn i LPO-organet. Veien dette fargestoffet tar i insekthjernen, kan vi se ved hjelp av et spesielt mikroskop, sier Pramod KC, som utførte hoveddelen av eksperimentene.

Dette krever kunnskap og spesialutstyr. Forskerne tar først vekk det ytre eksoskjelettet. Deretter er det fri bane inn til hjernen. Ved hjelp av fargestoffet kan ulike nervebaner bli synlig, inkludert de som er involvert i overføringen av signaler fra LPO-organet.

Professor Bente Gunnveig Berg ved Institutt for psykologi ved NTNU.
Professor Bente Gunnveig Berg ved Institutt for psykologi ved NTNU.

Forskerne har blant annet identifisert områder i hjernen som utelukkende fortolker inntrykk fra LPO-organet. De har også funnet andre områder som behandler signaler fra planter og feromoner.

Om forskningen

Forskningen er støttet av Norges forskningsråd (NFR).

Gruppen på Dragvoll samarbeider med grupper i Beijing og Zhengzhou i Kina, der møllen blant annet er et problem for de viktige risavlingene.

Referanse:

Pramod KC mfl.: Revisiting the Labial Pit Organ Pathway in the Noctuid Moth, Helicoverpa armigera. Frontiers in Physiology, 2020. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00202

Powered by Labrador CMS