Sciame di locuste possono utilizzare una sostanza chimica per evitare di essere cannibalizzate.

Per molte locuste, la vita in uno sciame è un picnic. Le condizioni affollate creano un mondo di locuste che mangiano altre locuste. Ma sembra che alcuni insetti migratori utilizzino un feromone “non mi mangiare” che può scoraggiare i loro compagni cannibali.

Quando sono ammassate insieme, le locuste migratrici giovanili (Locusta migratoria) emettono un composto volatile noto come fenilacetonitrile, o PAN, riportano i ricercatori nella rivista Science del 5 maggio. Lo studio ha scoperto che le locuste modificate in modo da non emettere il feromone venivano mangiate più spesso. E quelli incapaci di rilevare il PAN erano più inclini a mangiare altri che lo producevano. I risultati suggeriscono che il composto abbia un ruolo nella soppressione del cannibalismo.

Il livello di cannibalismo in uno sciame "sarà un costante equilibrio", afferma Bill Hansson, neuroetologo presso l'Istituto Max Planck per l'ecologia chimica a Jena, in Germania. "Quanto sono affamati i tuoi amici dietro di te e quanto male hai l'odore?"

Il cannibalismo è abbastanza comune nel regno animale. È tipicamente un modo conveniente per gli animali di integrare la propria dieta quando il cibo è scarso. Per L. migratoria, il comportamento scatta quando gli insetti cambiano stile di vita.

Come insetti solitari, le locuste trascorrono del tempo lontano l'una dall'altra e non si mangiano a vicenda. Quando aumenta la densità del gruppo, intorno a una fonte di cibo in diminuzione, ad esempio, le locuste diventano "gregarie" (SN: 8/12/20). Diventano sempre più attratte le une dalle altre, migrano e si dedicano al cannibalismo. Ciò consente ai gruppi di sopravvivere più a lungo durante la ricerca di più nutrienti. Alcune ricerche suggeriscono che il cannibalismo possa effettivamente sottostare al comportamento di branco delle locuste, poiché gli individui si muovono in massa per evitare di essere attaccati alle spalle.

Si sapeva che L. migratoria produceva centinaia di composti chimici, alcuni dei quali respingono la loro stessa specie. Hansson e colleghi volevano vedere se alcuni di questi composti detergevano specificamente gli attacchi cannibalistici.

Innanzitutto, il team ha cercato composti emessi solo durante la fase gregaria. Uno di questi, il PAN, ha suscitato l'interesse dei ricercatori poiché si degrada formando cianuro di idrogeno ed è stato dimostrato in precedenza che respinge gli attacchi degli uccelli contro L. migratoria.

Una volta che le locuste iniziano a sentirsi del composti, diventano un pasto pericoloso, afferma Hansson. "Più è alto il PAN, più tossiche sono".

Esperimenti iniziali hanno mostrato che le locuste producevano PAN quando la situazione cominciava ad essere affollata e la quantità aumentava man mano che si univano altre locuste al gruppo. Successivamente, il team si è concentrato su un gene - LmOR70a - nel sistema olfattivo delle locuste con la risposta più forte al composto chimico. Utilizzando l'editing del gene, il team ha creato alcune locuste incapaci di sentire il PAN e altre incapaci di produrlo.

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I ricercatori hanno inserito gruppi di locuste in gabbie affollate di 100 individui. Il tasso di cannibalismo era inferiore al 5 percento tra le locuste di tipo selvaggio, ma è salito a circa il 30 percento tra quelle incapaci di produrre il PAN. E quando sono state inserite in gabbie con 50 locuste affamate ma altrimenti normali, gli individui non produttori di PAN sono stati attaccati e mangiati significativamente più di locuste che emettevano il PAN. Le locuste modificate in modo da non rilevare il PAN non hanno mostrato alcuna preferenza nel mangiare quelle che producevano il feromone o quelle che non lo facevano.

Il cannibalismo minaccia di più le locuste giovanili, poiché non hanno ancora le ali, quindi questo composto potrebbe essere più utile per loro. "Devono continuare a camminare e a essere spinte, quindi il cannibalismo diventa una vera minaccia", afferma Hansson. "Quando sono adulti, possono volare via".

Il lavoro è "un'exciting anticipazione per la biologia delle locuste e la segnalazione chimica", afferma l'ecologa Arianne Cease, che dirige l'Iniziativa globale delle locuste all'Università dell'Arizona State a Tempe. L'uso di questo feromone spiega come le locuste migratorie altamente affollate possano godere dei benefici della vita di gruppo senza incorrere nei costi del cannibalismo, dice.

L. migratoria è la specie di locusta più diffusa, presente in Africa, Eurasia e fino all'Australia e alla Nuova Zelanda. Le piaghe sono state segnalate fin dal 200 a.C. in Cina, ed è attualmente una grande piaga agricola in Russia. Gli sciame possono crescere a una densità superiore a 10.000 per metro quadrato.

Bloccare la capacità delle locuste di produrre o rilevare il PAN potrebbe aiutare a controllare gli sciame, afferma Greg Sword, entomologo presso l'Università del Texas A&M a College Station. In quanto il PAN respinge anche gli uccelli, "bloccare la capacità delle locuste di produrlo dovrebbe renderle contemporaneamente più vulnerabili sia ai loro predatori che ai vicini cannibali", dice.

"Non vogliamo eradicare nessuna specie", afferma Hansson. "Ma la cosa interessante sarebbe se si potesse diminuire le dimensioni degli sciami".

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