Домашний сверчок (Acheta domesticus) распространен по всему миру и мило выглядит только в сказках. На самом деле, это сельскохозяйственный вредитель, наносящий экономический ущерб широкому спектру культур, включая рассаду зерновых, овощные культуры, плодовые растения и хранящееся зерно. В домах сверчок действует людям на нервы ночным стрекотанием, загрязняет продукты и создает риски для здоровья. При этом даже не все синтетические репелленты отпугивают это докучливое насекомое. В новом исследовании 2 коммерческих препарата потерпели неудачу, зато хорошо показали себя 4 эфирных масла.
Хотя сверчки могут рассматриваться как перспективный новый источник пищи в нескольких регионах мира, включая Африку, Южную Америку, Азию и Океанию, они также являются сельскохозяйственными вредителями и источником шума в домашних условиях. Сверчки обычно не связаны с передачей болезней, как другие членистоногие, такие как клещи, комары и тараканы, но все же вызывают серьезную обеспокоенность в отношении загрязнения продуктов питания и гигиены (например, хранящегося зерна, муки, тканей и бумаги) своими фекалиями.
Заражение домов сверчками часто является признаком плохой санитарии и/или структурных недостатков жилых помещений. Для борьба со сверчками используют приманки и спреи, содержащих синтетические химические вещества, такие как пиретроиды, карбаматы, неоникотиноиды, изооксазолины и органофосфаты. Но эти методы могут создавать проблемы и приводить к таким недостаткам, как токсичность для взрослых, детей и домашних животных и повышенная вероятность развития устойчивости у популяций.
Широко используемые в быту методы уничтожения сверчков оказались относительно неэффективными. К ним относятся клеевые ловушки, приманка из кукурузной муки, диатомитовая земля, всасывание шлангом пылесоса.
Учитывая это, возникает химическая и экологическая необходимость в поиске альтернатив растительного происхождения, то есть натуральных, «зеленых» репеллентов, в качестве кандидатов для интегрированной борьбы.
Сверчки, как и другие насекомые, использует свои химические чувства (обоняние и вкус) для ориентации, выбора пищи и поиска партнера. Для обнаружения обонятельных сигналов окружающей среды они обладают парой усиков, несущих сенсорные органы или сенсиллы.
Эти сенсиллы содержат рецепторные нейроны, которые кодируют и обрабатывают обонятельные стимулы. Такие стимулы могут вызывать поведенческие реакции, такие как ориентация на пищу и партнеров для спаривания или избегание хищников.
Исследователи Кафедры биологических наук Университета Таусона, США, протестировали обширную панель 27 эфирных масел на поведении домового сверчка.
Эфирные масла — это липофильные, летучие, органические и «зеленые» (т.е. экологически чистые) соединения, представляющие собой смеси летучих вторичных метаболитов, синтезируемых ароматическими растениями. Растения используют эти соединения для защиты от насекомых и патогенов, а также как сигнальные соединения. Следует отметить, что наиболее активные соединения относятся к двум химическим группам: терпеноиды (монотерпеноиды и сесквитерпеноиды) и фенилпропаноиды.
Кроме того, эфирные обладают антимикробной активностью, поскольку содержат активные соединения, такие как терпены, фенолы и альдегиды, которые подавляют широкий спектр микроорганизмов, включая бактерии, грибы и вирусы.
Летучие молекулы, выделяемые эфирными маслами, могут быть обнаружены обонятельными рецепторными клетками, расположенными внутри обонятельных сенсорных органов (или сенсилл) в усиках насекомых, и влиять на поведение.
Репелленты от насекомых отличаются от инсектицидов по механизму действия, поскольку они не убивают насекомых, а отпугивают их от приближения или обустройства мест обитания.
Взрослых сверчков A. domesticus содержали в контролируемых условиях при температуре 22 °C ± 2 °C и световом режиме 16:8 (свет-темнота). Перед началом экспериментов им предоставляли неограниченный доступ к корму для сверчков и воде.
Самки и самцы сверчков отбирались случайным образом. Каждый сверчок не был знаком с конкретным запахом до начала тестирования.
Испытания проводились в больших пластиковых контейнерах-аренах, которые заполнили неароматизированной бумажной подстилкой.
Пластиковые бутылки с водой (500 мл) разрезали пополам, верхняя половина была перевернута в нижнюю и закреплена прозрачной лентой. Такая конструкция предотвращала побег сверчков во время испытаний. Диски из фильтровальной бумаги (круги диаметром 2,4 см) служили носителями для выбранных эфирных масел (ЭМ) (тестируемое вещество), которые были растворены в чистом этиловом спирте. В контрольных экспериментах на фильтровальную бумагу наносился только чистый этиловый спирт. Экспериментальные биотесты для контрольной и экспериментальной групп проводились в разных местах, чтобы исключить перекрестное загрязнение бутылок с запахами и контрольных флаконов. Для определения зависимости «доза-эффект» ученые протестировали четыре различные концентрации (0,05 мкг, 0,5 мкг, 5 мкг и 50 мкг). Дозы были выбраны на основе предварительных данных.
Для определения влияния запаха на поведение сверчков и расчета процента сверчков, попавших в бутылку или оставшихся в открытой части контейнера, оценивалась ориентация сверчков по направлению к источнику запаха или от него. Степень отпугивания конкретного тестируемого эфирного масла выражалась в процентах сверчков, попавших в бутылку (т.е., процент попадания) в течение периода эксперимента.
Все биологические анализы проводились вечером в течение 6 часов, поскольку сверчки наиболее активны вечером из-за своего ночного образа жизни, а также для обеспечения достаточного периода наблюдения за поведенческими реакциями. Также проводились ежечасные наблюдения. По завершении каждого эксперимента все сверчки и бутылки, использованные для экспериментов, утилизировались, чтобы предотвратить возможное перекрестное загрязнение.
Оценка силы репеллентного действия всех протестированных эфирных масел проводилась путем присвоения трех диапазонов процента воздействия: 0–25% (сильный репеллент), >25–50% (средний репеллент) и >50%–<70% (слабый репеллент).
Результаты показали, что сверчки реагировали сильным репеллентным поведением почти на половину протестированных эфирных масел, в то время как четыре эфирных масла и два синтетических коммерческих репеллента не вызывали значительных реакций.
Ученые назвали самых 4 сильнодействующих отпугивающих эфирных масла: мята перечная, розмарин, корица и лемонграсс, в различных концентрациях, и было показано явное дозозависимое отпугивающее действие, то есть чем выше концентрация, тем лучше масло отпугивает сверчков. Результаты свидетельствуют о том, что выбранные эфирные масла могут быть полезны при разработке более натуральных «зеленых» репеллентов от этих и, вероятно, других насекомых.
Источник: Insects 2026, doi.org/10.3390/insects17010106
На фото: вид сверху на поведенческий биотест: перевернутая бутылка, сверчки, подстилка и пластиковая арена (крышка снята). Десяти сверчкам было разрешено свободно перемещаться по арене во время эксперимента. В перевернутой бутылке находилось либо эфирное масло (тест), либо спирт (контроль). Источник: Biological Sciences Department, Towson University.