Vremenska Bomba Urične Kiseline: Kako Prekomerna Akumulacija Može Srušiti Termitne Kolonije

Termiti su među najštetnijim insektima za ljudsku imovinu, a šteta u SAD procenjena je na 5–30 milijardi dolara godišnje. Novi rad iz Kyoto University sugeriše da unutrašnji hemijski poremećaj — nagomilavanje urične kiseline — može dovesti do brzog kolapsa kolonije.

WhenReticulitermes speratus‘ uric acid levels increase, the termite colony will collapse.©emongrara/Shutterstock.com(emongrara/Shutterstock.com)

Glavni nalazi

Istraživanje objavljeno u Proceedings of the Royal Society B bavilo se japanskim podzemnim termitom Reticulitermes speratus. Istraživači su utvrdili da kolone u kojima radnici akumuliraju povišene nivoe urične kiseline postaju znatno ranjivije na infekcije. U eksperimentima u kojima su zamena ili gubitak kralja/kraljice doveli do promena u društvenoj strukturi, nivo urične kiseline u radnicima je porastao, a kolonije sa najvišim koncentracijama često su brzo propadale.

Reticulitermes speratusimmune systems are compromised when uric acid levels increase, eventually leading to their demise.©Kelly Marken/Shutterstock.com(Kelly Marken/Shutterstock.com)

Mehanizam: zaštita i rizik

Urična kiselina nastaje razgradnjom purina (komponenti DNK i RNK) i kod termita ima dvostruku ulogu: u normalnim količinama ponaša se kao antioksidans i doprinosi dugovečnosti jedinki, dok u previsokim koncentracijama narušava imuni sistem. Prema autoru studije Takau Konishiju, akumulacija urične kiseline korelira sa padom nivoa reaktivnih kiseoničkih vrsta (ROS) koje su neophodne za pravilno funkcionisanje ćelijskih odbrambenih mehanizama. Kao rezultat, oportunističke bakterije i drugi patogeni lakše inficiraju koloniju.

When the king or queen termite is replaced, the colony structure changes, increasing uric acid levels in termites.©Kelly Marken/Shutterstock.com(Kelly Marken/Shutterstock.com)

"Kolonije sa radnicima koji akumuliraju uričnu kiselinu imaju veću verovatnoću da uginu nakon infekcije patogenima," — Takao Konishi (izjava za Phys.org).

Šta ovo znači za upravljanje i očuvanje

Otkrivanje unutrašnjih faktora koji utiču na otpornost kolonije otvara mogućnost ciljnih, manje invazivnih strategija kontrole termita — na primer, metode koje utiču na metabolizam urične kiseline umesto široko spektarnih pesticida. S druge strane, autori upozoravaju da ako se sličan mehanizam pokaže prisutan kod korisnih društvenih insekata (npr. pčela), razumevanje metabolizma urične kiseline može pomoći u zaštiti tih populacija.

Uric acid is necessary for the survival and longevity of termites.©gunawand3570/Shutterstock.com(gunawand3570/Shutterstock.com)

Pitanja za buduća istraživanja

Ključna nerešena pitanja su: koja je precizna granica između zaštitne i štetne koncentracije urične kiseline u koloniji, da li društvena nestabilnost direktno izaziva porast urične kiseline i da li se isti fenomen javlja kod drugih društvenih insekata (mravi, pčele). Konishi i tim planiraju da prošire istraživanja na druge vrste kako bi utvrdili rasprostranjenost ovog mehanizma.

Researchers now want to focus their efforts on other insects, such as honeybees, to see if colony collapse is also related to increased uric acid levels.©Lipatova Maryna/Shutterstock.com(Lipatova Maryna/Shutterstock.com)

Ovaj rad ne kontradiktira ranijim nalazima da urična kiselina može doprineti dugovečnosti termita, već naglašava da je ravnoteža ključna: premalo ili previše urične kiseline može biti štetno za zdravlje kolonije.

Reference: Proceedings of the Royal Society B; izjava Takao Konishi za Phys.org; ranija studija u PLOS ONE (2017) o ulozi urične kiseline u dugovečnosti termita.