Berikutan Perang Dunia II pada tahun 1950-an, serangan pepijat hampir dihapuskan di seluruh dunia melalui penggunaanracun seranggadiklorodifeniltrikloroetana, lebih dikenali sebagai DDT, sejenis bahan kimia yang telah diharamkan. Walau bagaimanapun, perosak bandar telah muncul semula di seluruh dunia, dan mereka telah membentuk daya tahan terhadap pelbagai racun serangga yang digunakan untuk mengawalnya.
Satu kajian yang diterbitkan dalam Journal of Medical Entomology memperincikan bagaimana pasukan penyelidikan dari Virginia Tech, yang diketuai oleh ahli entomologi bandar Warren Booth, menemui mutasi genetik yang boleh menyebabkan kerintangan racun serangga.
Penemuan itu adalah hasil penyelidikan yang dianjurkan oleh Booth untuk pelajar siswazah Camilla Block bagi 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 menjadikannya tahan terhadap racun perosak. Booth mencadangkan agar Block mengambil sampel satu pepijat katil daripada setiap 134 populasi pepijat katil berbeza yang dikumpulkan oleh syarikat kawalan perosak Amerika Utara antara tahun 2008 dan 2022 untuk melihat sama ada kesemuanya mempunyai mutasi sel yang sama. Keputusan menunjukkan bahawa dua pepijat katil daripada dua populasi berbeza mempunyai mutasi sel yang sama.
“Ini sebenarnya 24 sampel terakhir saya,” kata Bullock, yang mengkaji entomologi dan merupakan ahli Invasive Species Partnership. “Saya tidak pernah melakukan penyelidikan molekul sebelum ini, jadi mempunyai semua kemahiran molekul ini adalah penting bagi saya.”
Oleh kerana serangan pepijat katil adalah seragam secara genetik disebabkan oleh pembiakan dalaman beramai-ramai, hanya satu spesimen daripada setiap sampel biasanya mewakili populasi. Tetapi Booth ingin mengesahkan bahawa Bullock sememangnya telah menemui mutasi tersebut, 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 seorang daripada mereka membawa mutasi tersebut," kata Booth. "Jadi mutasi mereka adalah tetap, dan ia adalah mutasi yang sama yang kami temui pada lipas Jerman."
Dengan mengkaji lipas Jerman, Booth mengetahui bahawa rintangan mereka terhadap racun serangga adalah disebabkan oleh mutasi genetik dalam sel sistem saraf dan mekanisme ini ditentukan oleh alam sekitar.
“Terdapat gen yang dipanggil gen Rdl. Gen ini telah ditemui dalam banyak spesies perosak lain dan dikaitkan dengan kerintangan terhadap racun serangga yang dipanggil dieldrin,” kata Booth, yang juga bekerja di Institut Sains Hayat Fralin. “Mutasi ini terdapat dalam semua lipas Jerman. Sungguh mengejutkan bahawa kami tidak menemui populasi tanpa mutasi ini.”
Fipronil dan dieldrin, dua racun serangga yang telah terbukti berkesan terhadap pepijat katil di makmal, berfungsi melalui mekanisme tindakan yang sama, jadi mutasi secara teorinya menjadikan perosak ini tahan terhadap kedua-duanya, kata Booth. Dieldrin telah diharamkan sejak tahun 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 bersama mereka, mendedahkan tempat tidur mereka kepada sisa fipronil. Jika pepijat katil diperkenalkan ke dalam persekitaran sedemikian, mereka mungkin secara tidak sengaja terdedah kepada fipronil, dan kemudian mutasi itu boleh dipilih dalam populasi pepijat katil.
"Kami tidak tahu sama ada mutasi ini baharu, sama ada ia timbul selepas ini, sama ada ia timbul dalam tempoh masa ini, atau sama ada ia sudah wujud dalam populasi 100 tahun yang lalu," kata Booth.
Langkah seterusnya adalah untuk memperluas pencarian dan mencari mutasi ini di pelbagai tempat di dunia, terutamanya di Eropah, dan pada masa yang berbeza di kalangan spesimen muzium, memandangkan pepijat katil telah wujud selama lebih sejuta tahun.
Pada November 2024, makmal Booth berjaya menjujuk keseluruhan genom pepijat katil biasa buat kali pertama.
Booth menyatakan bahawa masalah dengan DNA muzium adalah ia terurai menjadi serpihan kecil dengan sangat cepat, tetapi sekarang para penyelidik mempunyai templat di peringkat kromosom, mereka boleh mengambil serpihan tersebut dan menyusunnya semula menjadi kromosom, membina semula gen dan genom.
Booth menyatakan bahawa makmalnya bekerjasama dengan syarikat kawalan perosak, jadi kerja penjujukan genetik mereka dapat membantu mereka lebih memahami di mana pepijat katil ditemui di seluruh dunia dan bagaimana untuk membantu menghilangkannya.
Kini Bullock telah mengasah kemahiran molekulnya, dia berharap dapat meneruskan penyelidikannya tentang evolusi bandar.
"Saya suka evolusi. Saya fikir 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