2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
MINNEAPOLIS / ST. PAUL – Hamelin patkányai számára ez volt a PiedPiper dallam. A Nagy-tavak pusztító tengeri lámpaláza számára ez egy kémiai attraktáns vagy feromon, amelyet a patakmedrekben élő lámpaláz lárvái bocsátanak ki. A feromonnyomot követve az imágók az ívásra alkalmas patakokba húzódnak. A kutatók régóta szerették volna azonosítani a feromont, hogy előállíthassák és felhasználhassák a tengeri lámpalázat, amely a XX. század közepén a Nagy-tavak tavi pisztráng és más fajok halászatát pusztította el. A Minnesota Egyetem kutatóinak egy csoportja azonosította a feromon három fő alkotóelemét, és szintetizálta a fő összetevőt, egy újszerű szteroidot, amely egy cápaszteroidhoz hasonlít, és rákellenes hatással rendelkezik. Ez az első vándorló attraktáns, amelyet bármely halban azonosítottak. A mű a Nature ChemicalBiology novemberi számának címlapja, és az online folyóiratban jelenik meg október 2-án, vasárnap.
A lámpaláz a gerincesek evolúciójának egyik legkorábbi emléke, amely közel 400 millió évre nyúlik vissza, az állkapcsok és a csontos csontvázak evolúciója előtt. A faj más halakban élősködik úgy, hogy körkörös, fogazott szájukhoz tapad, és kiszívja a testnedvet. Egy lámpaláz körülbelül egy évig táplálkozik, és átlagosan 40 font halat fogyaszt. A Nagy-tavakban zsákmányuk kereskedelmileg értékes fajok, például tavi pisztráng és fehérhal.
Jelenleg a Nagy Tavak Halászati Bizottsága (GLFC) egy olyan méreg segítségével ellenőrzi a lámpalázat, amely elpusztítja a lámpalázat a patakmedrekben. Ezenkívül megöl minden gerinctelen állatot, amellyel kapcsolatba kerül, és néha halat is. A lámpaölő szert tartálykocsival szállítják a patakokhoz, néhányat lakott területekre, drága, munkaigényes és népszerűtlen vállalkozás keretében. A kutatók elmondták, hogy a GLFC arra törekszik, hogy az újonnan talált feromon szintetikus formáját alkalmazza a méreg pótlására, csapdákba csalva a lámpást, és sterilizálja a hímeket. A feromon használata környezetbarát és olcsóbb lenne.
"A GLFC célja, hogy 2010-re új és jobb technikával védekezzen a lámpaláz ellen. Ez lehet az" - mondta Peter Sorensen, a halászati, vadvilág- és természetvédelmi biológia professzora, aki Thomas Hoye kémiaprofesszorral folytatott tanulmányt vezette. "A lámpaláz a nyugati parton élő őslakosok számára is fontos, akik táplálékként értékelik. Ez a feromon hozzájárulhat a lámpaláz helyreállításához azáltal, hogy megfelelő ívóágyra vonzza a lámpást."
Amikor abbahagyják a táplálkozást, a lámpások a feromonnyomokat követve keresik az ívási forrásokat. Miután megérkezett az ívóhelyre, egy szexferomon - amelyet Weiming Li, Sorensen korábbi doktorandusza azonosított - vonzza a nőstényeket a hímekhez. Az ívás után, amely néhány hétig tart, az imágók elpusztulnak.
Sorensennek és kollégáinak körülbelül 15 évébe telt megtalálni, izolálni és megtisztítani a feromont, hogy Hoye és kollégái azonosíthassák és szintetizálhassák. A kulcsfontosságú komponens egy olyan szteroid, amely akkora hatékonysággal rendelkezik, hogy a lámpások egyetlen gramm illatát is megérzik 10 milliárd liter vízben, ami 5000 olimpiai méretű úszómedence megtöltéséhez elegendő. Ez a hatékonysági szint felülmúlja az összes többi halattraktánst, beleértve a lazacét is.
A feromon megtalálásához a kutatók 8 000 liter vizet vontak ki 35 000 lárvát tartalmazó tartályokból. A hozam kevesebb volt, mint egy milligramm, vagyis az uncia 35 milliomod része. A feromon izolálásával és tisztításával kapcsolatos munka nagy részét Sorensen végzős hallgatója, Jared Fine végezte, míg Vadims Dvornikovs, Christopher Jeffrey és Feng Shaoin Hoye laboratóriuma szervesen részt vett a kulcsfontosságú komponens, az úgynevezett PADS szintetizálásában. A PADS kémiai szerkezete nagyon hasonlít a szkvalamin szerkezetéhez, amely a "kutyahal" cápa által termelt vegyület. A szkvalaminról beszámoltak arról, hogy a rák ellen hat azáltal, hogy gátolja a daganatokat tápláló vérerek növekedését, de más ereket nem. A feromon másik két komponense egy második szteroid és egy már ismert, lámpalázra specifikus epesavszármazék.
Amíg a feromon tömegesen meg nem szintetizálható, a lárva lámpalázas faiskolák vízkivonatait használják kísérleti jelleggel a kifejlett egyedek befogására a Michigan-patakokban.
"E kivonatok használata bizonyítottan működik" - mondta Sorensen. – Hatszorosára nőtt az elfogottak száma. A legtöbb lámpáscsapda egyszerű, meglehetősen hatástalan eszköz volt, de mostanra az attraktánsok sok új lehetőséget nyitottak meg a lámpások biztonságos, egyszerű és olcsó becsalogatására a patakokba, ahol befoghatják őket. Elméletileg a jelzés számos helyről vonzza a lámpalázat mérföldekre, és akár több hónapig is működhet.
A munkát a GLFC, a University of Minnesota Agricultural Experiment Station és a National Institutes of He alth támogatta.
