Gli insetti erbivori rappresentano una grave minaccia per piante e colture, gli insetti predatori che si nutrono di loro emettono odori che i parassiti possono percepire. Annusare questo odore fa sì che i parassiti cambino il loro comportamento e, in alcuni casi, la loro fisiologia - la struttura corporea - per evitare di essere mangiati.

Tuttavia, i ricercatori della Pennsylvania State University, hanno sviluppato un modo per imbottigliare questo odore per respingere e distruggere gli insetti distruttivi in ​​modo naturale, senza la necessità di sostanze chimiche aggressive che possono anche danneggiare altri insetti utili.

"Gli insetti si affidano a segnali olfattivi per trovare cibo, compagni e luoghi in cui vivere", si legge in un comunicato stampa una delle ricercatrici, Jessica Kansman. "Questa è una grande opportunità per indagare su come usare questi odori per manipolare il loro comportamento", prosegue ricercatore post-dottorato al Penn State nello State College. Gli insetti chiamati afidi sono parassiti altamente distruttivi per una serie di colture e il loro grande numero, la capacità di trasmettere i patogeni delle piante e la maggiore resistenza agli insetticidi li rendono un problema persistente per i coltivatori.

Gli insetticidi neonicotinoidi danneggiano le api anche in piccole quantità. Questi insetti sono anche il cibo preferito della coccinella, che i giardinieri accolgono come fonte di gestione sostenibile dei parassiti, si evince dallo studio. Ricerche precedenti dello stesso team hanno scoperto che gli afidi e altri insetti erbivori evitano campi e giardini se possono annusare i predatori nelle vicinanze. Inoltre, l'esposizione ai segnali di odore emessi dalle coccinelle può far sì che gli afidi rallentino i loro tassi di riproduzione e aumentino la loro capacità di far crescere le ali, entrambi comportamenti progettati per evitare minacce, secondo gli studiosi.

Per vedere se i segnali olfattivi emessi dalle coccinelle potrebbero, da soli, controllare i parassiti, i ricercatori hanno identificato ed estratto il profilo dell'odore volatile dalle coccinelle vive utilizzando la gascromatografia-spettrometria di massa. Questo processo ha permesso loro di identificare e separare i singoli componenti dell'odore delle coccinelle. Per vedere a quali composti risponderebbero gli insetti erbivori, i ricercatori hanno collegato le antenne degli insetti vivi a una macchina per elettroantennogrammi e li hanno esposti a ogni singolo odore emesso dalla coccinella per vedere quali composti sono stati rilevati. La forza delle loro reazioni è stata misurata in base al segnale raccolto dalla macchina. Dei molti composti emessi dalle coccinelle, gli insetti erbivori avevano la risposta più forte alle sostanze chimiche chiamate metossipirazine, tra cui l'isopropil metossipirazina, l'isobutil metossipirazina e la sec-butil metossipirazina.

I ricercatori hanno quindi utilizzato le sostanze chimiche prodotte dalle coccinelle per creare una speciale miscela di odori che può essere utilizzata in un diffusore di oli essenziali da diffondere in un giardino o in un campo. Successivamente, il team prevede di condurre test sul campo dei loro diffusori di profumo per vedere se gli effetti sugli insetti erbivori e sulle coccinelle sono simili a quelli osservati in laboratorio. Vogliono anche determinare l'area di dispersione dei diffusori e se potrebbero essere applicati ad altri parassiti e predatori, nonché a vari tipi di colture. Inoltre, stanno collaborando con un'azienda produttrice per progettare diffusori speciali per un eventuale uso commerciale da parte di agricoltori e giardinieri. "Non è raro usare i nostri sensi per evitare situazioni rischiose: se un edificio fosse in fiamme, noi come esseri umani potremmo usare i nostri sensi della vista o dell'olfatto per rilevare la minaccia", ha detto la ricercatrice Sara Hermann in un comunicato stampa.

"Ci sono prove di tali risposte comportamentali al rischio tra i taxa che suggeriscono che gli organismi preda possono rilevare le minacce di predazione, ma i meccanismi per il rilevamento non sono molto ben compresi, specialmente con gli insetti".