Herbivore insecten zijn naar schatting verantwoordelijk voor het jaarlijks vernietigen van een vijfde van de totale gewasproductie in de wereld, maar een nieuwe natuurlijke benadering van pesticiden die de smaak- en geurvoorkeuren van insecten tegen hen keert, zou deze tol kunnen helpen verminderen.

'Op smaak gebaseerde voedervallen met natuurlijke producten kunnen een milieuvriendelijke, kostenefficiënt en duurzaam alternatief voor synthetische insecticiden in de toekomst, ' zei Dr Stefan Pentzold van het Max Planck Instituut voor Chemische Ecologie in Jena, Duitsland.

Hij en zijn team kijken welke smaakreceptoren de populierbladkever gebruikt om zijn favoriete voedsel te herkennen - de bladeren van populieren - en hoe dit zijn voedingsgedrag beïnvloedt. als onderdeel van het door de EU gefinancierde ChemoSense-project. De antwoorden kunnen leiden tot nieuwe strategieën voor plaagbestrijding in bosbouw en landbouw.

'Ondanks hun essentiële rol in de voedselopname van de insecten, overleving en voortplanting, er is relatief weinig bekend over smaakreceptoren, vooral bij kevers, ' hij zei. 'Dit is verrassend gezien hun belang als plaag in de land- en bosbouw, hun wereldwijde verspreiding en enorme soortenaantallen als herbivore insecten.'

Voorkeuren

insecten, zoals alle dieren, hebben voorkeuren voor welk voedsel ze lekker vinden en kunnen de ene smaak van de andere onderscheiden. Maar hoe bepalen ze of een plant lekker is of niet?

'Dit is vrij complex en hangt vaak af van de chemische samenstelling van de plant en of een insect een generalist is - een insect dat zich voedt met veel verschillende plantensoorten - of een specialist, die zich voedt met zeer weinig plantensoorten, ' zei dokter Pentzold.

Bijvoorbeeld, hoewel populierenbladeren veel algemene insecten afschrikken vanwege hun giftige en bitter smakende stoffen, de gespecialiseerde populierbladkever vindt deze stoffen lekker en neemt ze op voor zelfverdediging tegen roofdieren, zegt dr. Penztold.

Insecten gebruiken hun met haar bedekte poten, monddelen en antennes om hun voedsel te proeven alvorens te eten. Door deze smaakharen, insecten kunnen de chemische samenstelling van hun favoriete planten voelen.

'Smaakstoffen (elke stof die de smaakzin stimuleert) in het blad kunnen via een porie in de smaakharen diffunderen en de smaakreceptoren in het insect bereiken, ' legde dr. Pentzold uit. 'Als de stof wordt herkend, er wordt een signaal naar de hersenen van het insect gestuurd, waar de laatste controle plaatsvindt en die de spieren van het monddeel vertelt "me op te eten" of "me niet op te eten".'

Echter, sommige insecten hebben smaakpapillen op vreemde plaatsen, waardoor dit proces nog ingewikkelder wordt. 'We ontdekten dat de smaakreceptoren van de populierbladkever niet alleen aanwezig zijn in uitwendige organen, maar ook in inwendige organen en weefsels, zoals de darm en hemolymfe (het insectenequivalent van bloed), ' zei dokter Pentzold. 'Het wordt fascinerend als deze als nutriëntsensoren fungeren, tegen het insect zeggen "ik heb honger" of "ik zit vol".'

Naast smaak, insecten vertrouwen op geur om voedsel en partners te vinden, en vermijd roofdieren of zelfs planten. Een van die planten is de medicinale woestijnplant Achillea fragrantissima , algemeen bekend als lavendelkatoen.

Dr Osnat Malka, hoofdwetenschapper van het Israëlische agritechbedrijf EdenShield, zei:'Veel insecten houden niet van deze woestijnplant, die een zeer sterke geur en natuurlijke giftige stoffen heeft, en ervoor kiezen om in plaats daarvan naar andere planten te gaan.'

EdenShield ontwikkelt een groen alternatief voor pesticiden op basis van extracten van de inheemse plant uit de Judese woestijn. De hoop is, dit natuurlijke insectenverdrijvend middel helpt boeren hun gewassen te beschermen tegen ongedierte in kassen zonder het milieu of de menselijke gezondheid te schaden.

'Wittevlieg en trips zijn de meest voorkomende plagen in de landbouw en kassen, ' legde dokter Malka uit. 'Ze zijn erg klein, zodat ze gemakkelijk in kassen kunnen en, als generalisten, ze kunnen zich voeden met verschillende soorten planten.'

Het product genaamd GateKeeper, gefinancierd door de gespecialiseerde EU-regeling voor kleine, zeer innovatieve bedrijven, is een spray gemaakt met natuurlijke plantenextracten die wordt gebruikt bij de ingang van kassen om deze plagen buiten en uit de buurt van de gewassen te houden. Hoewel sommigen nog steeds binnenkomen, hun aantal is aanzienlijk verminderd.

'In deze kassen gaan de insecten liever niet naar binnen, vooral omdat ze de geur niet lekker vinden en andere alternatieven verkiezen. In onze experimenten, wanneer deze insecten een keuze krijgen, ze gaan het liefst naar kassen zonder deze plantenstof, ' legde dokter Malka uit.

Ze gelooft dat deze producten een nieuwe klasse van ecologische stoffen kunnen zijn voor de bestrijding van insectenplagen. 'Ik denk dat we onze houding moeten veranderen en kijken hoe de natuur met deze insecten omgaat - dus waarom ze de ene plant kiezen en niet de andere - en dit in ons voordeel gebruiken, ' zei dokter Malka.