Selepas Perang Dunia II pada tahun 1950-an, serangan pepijat hampir dihapuskan di seluruh dunia melalui penggunaanracun seranggadichlorodiphenyltrichloroethane, lebih dikenali sebagai DDT, bahan kimia yang telah diharamkan sejak itu. Walau bagaimanapun, perosak bandar sejak itu muncul semula di seluruh dunia, dan mereka telah membangunkan ketahanan terhadap pelbagai racun serangga yang digunakan untuk mengawalnya.
Satu kajian yang diterbitkan dalam Jurnal Entomologi Perubatan memperincikan bagaimana pasukan penyelidik dari Virginia Tech, yang diketuai oleh ahli entomologi bandar Warren Booth, menemui mutasi genetik yang boleh membawa kepada rintangan racun serangga.
Penemuan itu adalah hasil daripada Gerai penyelidikan yang dianjurkan untuk pelajar siswazah Camilla Block untuk meningkatkan kemahirannya dalam penyelidikan molekul.
Booth, yang pakar dalam perosak bandar, telah lama menyedari mutasi genetik dalam sel saraf lipas dan lalat putih Jerman yang menjadikan mereka tahan terhadap racun perosak. Booth mencadangkan Block mengambil sampel satu pepijat katil daripada setiap 134 populasi pepijat katil berbeza yang dikumpul oleh syarikat kawalan perosak Amerika Utara antara 2008 dan 2022 untuk melihat sama ada mereka semua mempunyai mutasi sel yang sama. Keputusan menunjukkan bahawa dua pepijat katil daripada dua populasi berbeza mempunyai mutasi sel yang sama.
"Ini sebenarnya adalah 24 sampel terakhir saya," kata Bullock, yang mengkaji entomologi dan merupakan ahli Perkongsian Spesies Invasif. "Saya tidak pernah melakukan penyelidikan molekul sebelum ini, jadi mempunyai semua kemahiran molekul ini adalah penting untuk saya."
Oleh kerana serangan pepijat adalah seragam secara genetik disebabkan oleh pembiakan masuk beramai-ramai, hanya satu spesimen daripada setiap sampel lazimnya mewakili populasi. Tetapi Booth ingin mengesahkan bahawa Bullock memang telah menemui mutasi itu, jadi mereka menguji semua sampel daripada kedua-dua populasi yang dikenal pasti.
"Apabila kami kembali dan menyaring beberapa individu daripada kedua-dua populasi, kami mendapati bahawa setiap satu daripada mereka membawa mutasi," kata Booth. "Jadi mutasi mereka adalah tetap, dan ia adalah mutasi yang sama yang kami temui dalam lipas Jerman."
Dengan mengkaji lipas Jerman, Booth mengetahui bahawa rintangan mereka terhadap racun serangga adalah disebabkan oleh mutasi genetik dalam sel-sel sistem saraf dan bahawa mekanisme ini ditentukan oleh alam sekitar.
"Terdapat gen yang dipanggil gen Rdl. Gen ini telah ditemui dalam banyak spesies perosak lain dan dikaitkan dengan ketahanan terhadap racun serangga yang dipanggil dieldrin," kata Booth, yang juga bekerja di Institut Sains Hayat Fralin. "Mutasi ini terdapat pada semua lipas Jerman. Sungguh menghairankan bahawa kami tidak menemui populasi tanpa mutasi ini."
Fipronil dan dieldrin, dua racun serangga yang telah terbukti berkesan terhadap pepijat katil di makmal, berfungsi dengan mekanisme tindakan yang sama, jadi mutasi secara teori menjadikan perosak itu tahan terhadap kedua-duanya, kata Booth. Dieldrin telah diharamkan sejak 1990-an, tetapi fipronil kini hanya digunakan untuk kawalan kutu topikal pada kucing dan anjing, bukan untuk pepijat katil.
Booth mengesyaki bahawa ramai pemilik haiwan peliharaan yang menggunakan rawatan fipronil topikal membenarkan kucing dan anjing mereka tidur dengan mereka, mendedahkan tempat tidur mereka kepada sisa fipronil. Jika pepijat katil diperkenalkan ke dalam persekitaran sedemikian, ia boleh secara tidak sengaja terdedah kepada fipronil, dan kemudian mutasi boleh dipilih untuk populasi pepijat katil.
"Kami tidak tahu sama ada mutasi ini baru, sama ada ia timbul selepas ini, sama ada ia timbul dalam tempoh masa ini, atau sama ada ia sudah wujud dalam populasi 100 tahun lalu," kata Booth.
Langkah seterusnya adalah untuk memperluaskan carian dan mencari mutasi ini di bahagian yang berbeza di dunia, terutamanya di Eropah, dan pada masa yang berbeza antara spesimen muzium, kerana pepijat katil telah wujud selama lebih sejuta tahun.
Pada November 2024, makmal Booth berjaya menyusun keseluruhan genom pepijat katil biasa buat kali pertama.
Booth menyatakan bahawa masalah dengan DNA muzium ialah ia terurai kepada serpihan kecil dengan sangat cepat, tetapi kini penyelidik mempunyai templat pada tahap kromosom, mereka boleh mengambil serpihan tersebut dan menyusun semula menjadi kromosom, membina semula gen dan genom.
Booth menyatakan bahawa rakan kongsi makmalnya dengan syarikat kawalan perosak, jadi kerja penjujukan genetik mereka boleh membantu mereka memahami dengan lebih baik tempat pepijat katil ditemui di seluruh dunia dan cara membantu menghilangkannya.
Kini setelah Bullock telah mengasah kemahiran molekulnya, dia tidak sabar untuk meneruskan penyelidikannya terhadap evolusi bandar.
"Saya suka evolusi. Saya rasa ia sangat menarik," kata Block. "Orang ramai sedang membina hubungan yang lebih mendalam dengan spesies bandar ini, dan saya fikir lebih mudah untuk menarik minat orang ramai terhadap pepijat katil kerana mereka boleh mengaitkannya secara langsung."
Masa siaran: 13 Mei 2025