
Para peneliti telah menemukan sperma (yang ditampilkan di sini diperbesar 50 kali dalam mikrograf ) dari nyamuk Aedes aegypti dilengkapi dengan molekul bau-mendeteksi.Credit: Jason Pitts, Vanderbilt Universit
Nyamuk menggunakan molekul aroma - pendeteksi dikenal sebagai reseptor bau di antena mereka . Sensor ini membantu nyamuk " mengendus " sumber darah sebagai bagian dari indra penciuman mereka , secara teknis dikenal sebagai penciuman .
Sekarang , peneliti telah menemukan nyamuk memiliki molekul-molekul yang sama dalam sperma mereka.
sperma sniffers
Para ilmuwan menganalisis spesies nyamuk Anopheles gambiae , salah satu nyamuk umum penyebar penyakit malaria . Mereka menemukan reseptor bau pada ekor whiplike sperma nyamuk ' . Molekul- molekul ini membantu untuk memacu pemukulan ekor , dan dengan demikian membantu mengontrol pergerakan sperma , kata para peneliti .
" Kita tahu molekul ini adalah alat yang sangat ampuh untuk menanggapi sinyal kimia dari lingkungan, tetapi karya ini menunjukkan molekul ini juga dapat dikooptasi untuk menanggapi bahan kimia dalam organisme , " kata penulis studi Laurence Zwiebel , seorang ahli biologi molekuler di Vanderbilt University di Nashville . Dengan kata lain, molekul yang digunakan dalam salah satu bagian dari tubuh dapat dikooptasi atau dialihkan untuk peran di tempat lain dalam tubuh .
Selama proses evolusi , molekul yang sukses sering digunakan kembali setelah mereka muncul . Para peneliti menduga bahwa reseptor bau mungkin telah berevolusi pertama dalam sistem reproduksi serangga dan kemudian diadaptasi untuk membantu membentuk dasar dari rasa kompleks nyamuk penciuman.
"Tentu saja , reproduksi adalah proses dasar lebih dari penciuman , " Zwiebel kepada Live Science .
Nyamuk betina hidup selama sekitar satu bulan dan kawin hanya sekali . Mereka menyimpan sperma dari pasangan mereka dalam organ khusus yang disebut spermathecae . Para perempuan kemudian menghisap darah untuk mendapatkan senyawa dasar yang mereka butuhkan untuk menghasilkan telur . Inilah sebabnya mengapa mereka menggigit manusia dan hewan lain dan , dengan demikian , membantu menyebarkan penyakit mematikan seperti malaria , demam kuning dan demam berdarah , ( untuk memgetahui tanda penyakit ini silakan baca artikel gejala penyakit demam berdarah dan baca juga artikel cara pencegahan penyakit demam berdarah ). Setelah telur telah dikembangkan , mereka dibuahi oleh sperma yang tersimpan di dalam saluran reproduksi betina.
Nyamuk betina hidup selama sekitar satu bulan dan kawin hanya sekali . Mereka menyimpan sperma dari pasangan mereka dalam organ khusus yang disebut spermathecae . Para perempuan kemudian menghisap darah untuk mendapatkan senyawa dasar yang mereka butuhkan untuk menghasilkan telur . Inilah sebabnya mengapa mereka menggigit manusia dan hewan lain dan , dengan demikian , membantu menyebarkan penyakit mematikan seperti malaria , demam kuning dan demam berdarah , ( untuk memgetahui tanda penyakit ini silakan baca artikel gejala penyakit demam berdarah dan baca juga artikel cara pencegahan penyakit demam berdarah ). Setelah telur telah dikembangkan , mereka dibuahi oleh sperma yang tersimpan di dalam saluran reproduksi betina.
" Sperma mungkin perlu sinyal kimia siap untuk pembuahan , " Jason Pitts , seorang peneliti di Vanderbilt University , mengatakan dalam sebuah pernyataan . " Ada laporan bahwa dalam satu hari setelah inseminasi , sperma mulai berenang di sekitar di spermathecae tersebut . Harus ada satu atau lebih sinyal yang mengaktifkan gerakan ini , dan temuan kami menunjukkan bahwa reseptor bau mungkin sensor yang menerima sinyal tersebut . "
Para peneliti juga menemukan molekul bau - terdeteksi dalam sperma dari nyamuk Aedes aegypti demam kuning , nyamuk harimau Asia Aedes albopictus , lalat buah Drosophila melanogaster dan tawon permata Nasonia vitripennis . Para peneliti mengatakan temuan ini menunjukkan bahwa reseptor bau memiliki fungsi umum dalam seks di sebagian besar spesies serangga walaupun tidak semuanya .
" Molekul-molekul ini membantu membawa sperma dan telur bersama-sama pada serangga , " ujar Zwiebel .
Hasil ini mirip dengan karya terbaru yang menemukan molekul aroma - terdeteksi dalam sperma manusia . Ini mungkin merupakan contoh menarik dari evolusi konvergen - spesies berevolusi struktur dengan fungsi yang sama , biasanya untuk memecahkan masalah yang sama .
pengendalian hama
Penelitian di masa depan perlu mengungkap betapa pentingnya reseptor bau dalam reproduksi serangga.
"Bisakah serangga bereproduksi dalam ketidakhadiran mereka ? " Kata Zwiebel . " . Mungkin tidak efektif , tapi mungkin ya, Ada banyak mekanisme yang bertindak secara paralel dalam reproduksi , sehingga menghapus satu sering tidak sepenuhnya merugikan Anda bisa membayangkan evolusi tidak menempatkan semua telur dalam satu keranjang , . . "
Penemuan ini bisa mengarah pada cara-cara baru bagi orang untuk mengendalikan serangga . Misalnya , jika para ilmuwan dapat menggunakan penelitian ini untuk membuat laki-laki steril , angka yang luar biasa dari laki-laki steril dari spesies serangga hama dapat dilepaskan ke alam liar . Di alam liar , jantan steril ini dapat bersaing dengan jantan liar untuk kawin dengan betina , dan pada akhirnya mengurangi jumlah hama yang lahir . Strategi ini telah berhasil digunakan untuk membasmi lalat screwworm dari daerah Amerika Utara dan untuk mengontrol populasi dari Medfly dan lalat buah Meksiko di Amerika Latin .
" Kontrol Serangga adalah sangat penting tidak hanya untuk vektor penyakit , tetapi juga untuk pertanian dan serangga pengganggu , " kata Zwiebel . " Saya tidak berpikir bahwa pekerjaan ini akan menyelesaikan semua masalah , tetapi jika dapat membawa alat lain ke dalam kotak peralatan pengendalian serangga , saya pikir itu akan menjadi sangat penting . "
Para ilmuwan emngumumkan temuan mereka secara online 3 Februari dalam jurnal Proceeding of National Academy of Sciences .
Penemuan ini bisa mengarah pada cara-cara baru bagi orang untuk mengendalikan serangga . Misalnya , jika para ilmuwan dapat menggunakan penelitian ini untuk membuat laki-laki steril , angka yang luar biasa dari laki-laki steril dari spesies serangga hama dapat dilepaskan ke alam liar . Di alam liar , jantan steril ini dapat bersaing dengan jantan liar untuk kawin dengan betina , dan pada akhirnya mengurangi jumlah hama yang lahir . Strategi ini telah berhasil digunakan untuk membasmi lalat screwworm dari daerah Amerika Utara dan untuk mengontrol populasi dari Medfly dan lalat buah Meksiko di Amerika Latin .
" Kontrol Serangga adalah sangat penting tidak hanya untuk vektor penyakit , tetapi juga untuk pertanian dan serangga pengganggu , " kata Zwiebel . " Saya tidak berpikir bahwa pekerjaan ini akan menyelesaikan semua masalah , tetapi jika dapat membawa alat lain ke dalam kotak peralatan pengendalian serangga , saya pikir itu akan menjadi sangat penting . "
Para ilmuwan emngumumkan temuan mereka secara online 3 Februari dalam jurnal Proceeding of National Academy of Sciences .
Artikel asli di Live Science .
Oleh Charles Q. Choi , kontributor Live Science | 3 Februari 2014 03:00 ET