Forskere forklarer billers evne til at drikke med endetarmen

Skadedyr æder sig hvert år igennem tusindvis af tons fødevarer verden over. Det er særligt et problem for fødevaresikkerheden i verdens udviklingslande.

Nu kommer et internationalt forskerhold anført af lektor Kenneth Veland Halberg fra Biologisk Institut på Københavns Universitet med en forklaring på, hvorfor biller er i stand til at overleve helt uden at drikke vand i flydende form. I en netop publiceret videnskabelig artikel i tidsskriftet PNAS kortlægger han sammen med forskerkolleger nye molekylærbiologiske mekanismer, som beskriver den usædvanlige evne.

En evne, der skal findes i billens bagparti. For biller er nemlig i stand til at åbne deres endetarm og ad den vej absorbere fugtholdig luft og omsætte det til væske, som de kan optage i deres krop.

Ganske vist har den viden været kendt i godt 100 år. Men den har ikke været belyst til fulde før nu.

”Vi har kastet nyt lys over de molekylære mekanismer i billen, der gør den i stand til at absorbere vand rektalt. Insekter er særligt følsomme over for ændringer i deres vandbalance, og derfor kan denne viden bruges til at udvikle mere målrettede metoder til at bekæmpe biller, der ødelægger vores fødevareproduktion, uden at dræbe andre dyr eller ødelægge naturen,” siger lektor Kenneth Veland Halberg.

Knastør afføring afslører effektivt væskeudtræk

Konkret har forskerne undersøgt den røde melbilles indre organer for at blive klogere på dens evne til at absorbere vand gennem bagenden. Som sådan er den røde melbille brugt som en modelorganisme for de egenskaber, man også finder i andre typer af biller.

I den røde melbille identificerede forskerne et gen, som var 60 gange hyppigere udtrykt i billens bagdel i forhold til resten af dyret. Det er mere end noget andet gen, de fandt. Endvidere fandt de frem til en særlig gruppe af celler kaldet leptophragmata-celler, som spiller en helt afgørende rolle for billens evne til at optage vand med bagenden.

”Leptophragmata-cellerne er bittesmå celler, der sidder som vinduer mellem billens nyrer og billens blodkredsløb. Idet billens nyrer omkranser dens bagtarm, fungerer leptophragmata-cellerne ved at pumpe salte ind i nyrerne, så de ved hjælp af osmose er i stand til at høste vand ud af luften fra billens bagerste tarm og videre ud i blodet. Det er ny viden for os,” forklarer Kenneth Veland Halberg.      

Ud over at kunne suge vand ud af luft er biller også ekstremt effektive til at trække væske ud af mad. Selv et tørt korn, som består af blot 1-2 procent vand, kan billen udnytte i sin væskebalance. Det er således kendetegnende for billen, at den kan gennemgå en hel livscyklus uden at drikke vand i væskeform.

25 procent af verdens fødevareproduktion går tabt

Når det er vigtigt at få bedre indsigt i billernes anatomi og fysiologi, skyldes det ikke mindst, at biller – også de skadelige - med stor succes har spredt sig over hele Jorden de sidste 500 millioner år. Det betyder, at hver femte dyreart i dag er en bille.

Forskere vurderer samtidig, at arter som den røde melbille, kornsnudebillen, rismelbiller og kartoffelbillen hvert år gør indhug i op mod 25 procent af den globale fødevareproduktion.

For at holde insekterne væk købes der årligt pesticider for henved 100 milliarder dollars verden over. Men fordi traditionelle pesticider ødelægger miljøet og skader andre levende organismer end billerne, er der stort brug for at udvikle nye og smartere metoder at komme skadedyrene til livs på.

”Nu forstår vi nøjagtigt, hvilke gener, celler og molekyler, der er på spil i billen, når den optager vand i sin bagtarm. Det betyder, at vi pludselig har et greb til at forstyrre de her meget effektive processer ved for eksempel at udvikle insekticider, som er målrettet den funktion og slår billen ihjel,” siger Kenneth Veland Halberg.

Det videnskabelige studie har været støttet med en infrastrukturbevilling fra Carlsbergfondet.