Серотонин, мозговой химикат, вовлеченный в депрессию, гнев, и множество других человеческих поведений, оказывается, имеет другую удивительную роль: Это преобразовывает саранчу пустыни от уединенных, безвредных жуков в роение, жадные вредители, которые могут разорить сады и области в течение часов. Результаты, изданные в завтрашней проблеме Науки, могли указать путь к новым методам ограничений и предотвращения саранчи, не полагающимся на инсектициды.
Большую часть времени саранча пустыни (Schistocerca gregaria) является мягким, зеленоватым насекомым, живущим незаметной жизнью, избегая других членов ее разновидностей и летя только ночью. Но когда их удельные веса достигают определенного порога, саранча становится общительной: Они ищут компанию друг друга, начинают воспроизводить взрываясь, и в конечном счете формируют крупные рои, которые могут переместить тысячи километров вне их обычных естественных сред и создать опустошение библейских пропорций.
Изменения поведения сопровождаются полной физической перестройкой, беря несколько поколений, во время которых насекомые сначала становятся розовыми и в конечном счете черными и ярко-желтыми.Бригада исследователей, базируемых в трех университетах в Соединенном Королевстве и Австралии, ранее обнаружила, что изменение от уединенного до общительных запусков, когда саранча видит и чувствует запах друг друга, или когда их задние ноги трогают друг друга, стимул исследователи, может подражать в лаборатории путем нежной щекотки их.
В статье 2004 года группа также показала, что уровни 13 мозговых химикатов отличаются между насекомыми по этим двум стадиям (Наука, 10 декабря 2004, p. 1881). Теперь, исследователи выбрали серотонин как «первое домино для падения, то, приводящее весь процесс в движение», говорит ведущий автор Майкл Ансти из Оксфордского университета в ВеликобританииКогда бригада ввела саранчу с наркотиками, блокирующими действие серотонина или состав, запретивший их собственное производство серотонина, они не стали общительными, даже когда столкнуто с другими насекомыми или после щекотки ноги. Но когда бригада рассматривала уединенную саранчу с серотонином или дала им препарат, повысивший их собственное производство, саранча стала общительной, даже в отсутствие тех стимулов.
Это показывает, что химикат и «необходим и достаточен» для запущения преобразования, говорит нейробиолог Р. Мелдрум Робертсон из Университета Куинс в Кингстоне, Канада, кто изучает полет саранчи. «Кажется довольно ясным, что они прибили серотонин здесь», говорит он.В настоящее время африканские страны распыляют миллионы литров инсектицидов по их областям каждый раз рой саранчи; мнения варьируются на том, насколько эффективный это (Наука, 10 декабря 2004, p. 1880). Наркотики, предназначающиеся для пути серотонина, могли бы обеспечить альтернативу, говорит Ансти, но другие скептичны.
С одной стороны, сигнализация серотонина так повсеместна в фауне, что другие разновидности могли бы перенести главный сопутствующий ущерб, говорит нейробиолог Ганс Хофман из университета Техаса, Остина. Он думает, что намного больше работы было бы необходимо для нахождения определенных для саранчи целей. «В этом пункте», говорит Хофман, «я не уверен, что это – больше, чем научная фантастика».