อ่าน 11 นาที
หนอนแมลง
หนอนนก เป็นตัวอ่อนของ ด้วงหนอนนกสีเหลือง ( Tenebrio molitor ) ซึ่งเป็น ด้วง ชนิดหนึ่งใน วงศ์ด้วงมืด
หนอนแมลง
| หนอนแมลง ช่วงเวลา: ยุคโฮโลซีน | |
|---|---|
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| อาณาจักร: | แอนิมอลเลีย |
| ไฟลัม: | อาร์โทรโปดา |
| กลุ่มสายพันธุ์ : | แพนครัสเตเชีย |
| ระดับ: | แมลง |
| คำสั่ง: | ด้วง |
| ลำดับย่อย: | โพลีฟากา |
| อินฟราออร์เดอร์: | คูคูจิฟอร์เมีย |
| ตระกูล: | เทเนบริโอนิด |
| ประเภท: | เทเนบริโอ |
| สายพันธุ์: | ที. โมลิเตอร์ |
| ชื่อทวินาม | |
| Tenebrio molitor | |

หนอนนกเป็นตัวอ่อนของด้วงหนอนนกสีเหลือง ( Tenebrio molitor ) ซึ่งเป็น ด้วงชนิดหนึ่งใน วงศ์ด้วงมืด
ด้วงหนอนนกสีเหลืองชอบสภาพอากาศ ที่อบอุ่น และมีความชื้นสูง[ 1 ]ด้วงหนอนนกตัวผู้จะปล่อยฟีโรโมนเพศเพื่อดึงดูดตัวเมียให้มาผสมพันธุ์[ 2 ]
Tenebrio molitorถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางชีวการแพทย์ หนอนแมลงสามารถเป็นแหล่งอาหารสำหรับสัตว์และมนุษย์ได้[ 3 ]นอกจากนี้ยังถือว่าเป็นศัตรูพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่อ การเก็บ รักษา อาหาร
คำอธิบาย
เช่นเดียวกับ แมลงโฮโลเมตาโบลิก ทั้งหมดT. molitor มีวงจรชีวิตสี่ระยะ ได้แก่ไข่ ตัวอ่อน ดักแด้ และตัวเต็มวัยตัวอ่อนมักมีขนาดประมาณ 2.5 เซนติเมตร (0.98 นิ้ว) หรือมากกว่านั้น ตัวเต็มวัยโดยทั่วไปมีความยาว 1.25 ถึง 1.8 เซนติเมตร (0.49 ถึง 0.71 นิ้ว) [ 1 ]
T. molitorมีสีน้ำตาลเข้มหรือดำเมื่อโตเต็มวัย[ 4 ]โดยตัวอ่อนยาวได้ถึง 1.25 นิ้ว (3.2 ซม.) และตัวเต็มวัยยาวได้ถึง 0.75 นิ้ว (1.9 ซม.) [ 5 ]
ด้วงหนอนเหลืองสามารถแยกแยะออกจากด้วงชนิดอื่นได้ เนื่องจากมีร่องเส้นตรงที่แบ่งเท่าๆ กันและวิ่งไปตามท้อง ด้วงชนิดนี้มีปล้องขาหลังเพียงสี่ปล้องเท่านั้น ด้วงดินส่วนใหญ่ที่มีขนาดใกล้เคียงกับTenebrio molitorมีปล้องขาหลังห้าปล้อง[ 4 ]
โดยทั่วไปมักเข้าใจผิดว่าเป็นด้วงหนอนดำ ( T. obscurus ) แต่ความแตกต่างที่สำคัญในด้านขนาดและรูปร่างทำให้แยกแยะด้วงทั้งสองชนิดนี้ได้ ท้องของด้วงหนอนดำตัวเต็มวัยจะกลมกว่าและมีปลายแหลม ในขณะที่ท้องของด้วงหนอนเหลืองจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าและมีปลายทู่กว่า[ 4 ] ตัวอ่อนของT. molitorมีสีอ่อนกว่าตัวอ่อนของT. obscurus [ 5 ]
การกระจาย
หนอนแมลงมีถิ่นกำเนิดใน ภูมิภาค เมดิเตอร์เรเนียนแต่ปัจจุบันพบได้ในหลายพื้นที่ของโลกอันเป็นผลมาจากการค้าและการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ บันทึกทางโบราณคดีที่เก่าแก่ที่สุดของหนอนแมลงสามารถสืบย้อนไปได้ถึงยุคสำริดในตุรกี บันทึกจากหมู่เกาะอังกฤษและ ยุโรปเหนือมีอายุภายหลัง และหนอนแมลงไม่มีอยู่ในการค้นพบทางโบราณคดีจากอียิปต์ โบราณ [ 6 ]
วงจรชีวิต
ไข่จะฟักตัวภายใน 4 ถึง 19 วันหลังจากตัวเมียวางไข่[ 7 ]
ในระยะตัวอ่อน หนอนนกกินพืชและแมลงที่ตายแล้ว และลอกคราบระหว่างแต่ละระยะตัวอ่อนหรือระยะฟัก (9 ถึง 20 ระยะฟัก) หลังจากลอกคราบครั้งสุดท้าย พวกมันจะเข้าดักแด้ดักแด้ตัวใหม่จะมีสีขาวและเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลเมื่อเวลาผ่านไป หลังจาก 3 ถึง 30 วัน ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ มันจะฟักออกมาเป็นด้วงตัวเต็มวัย[ 7 ]
ในระยะตัวอ่อน
จากการศึกษาพบว่า ตัวอ่อน ของ T. molitorมีระยะฟักตัว 7 ถึง 8 วัน และมีระยะฟักตัวระยะแรก 3 ถึง 4 วัน หลังจากระยะฟักตัวระยะแรกแล้ว จำนวนวันในแต่ละระยะฟักตัวจะมีความแปรปรวนอย่างมาก แม้ว่าความแปรปรวนนี้อาจเกิดจากภาวะทุพโภชนาการหรือเชื้อโรคก็ตาม ก่อนที่จะฟักออกมา ตัวอ่อนส่วนใหญ่จะผ่านระยะฟักตัว 15 ถึง 17 ระยะ โดยมีตัวอ่อนเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่ผ่านระยะฟักตัว 19 ถึง 20 ระยะ[ 8 ]
ความยาวลำตัวของตัวอ่อนจะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามระยะตัวอ่อนแต่ละระยะ โดยมีความยาวสูงสุดที่ระยะที่ 17 ความยาวลำตัวจะลดลงหลังจากระยะที่ 17 การดักแด้เกิดขึ้นหลังจากระยะที่ 14 โดยตัวอ่อนส่วนใหญ่จะเข้าดักแด้ อย่างสมบูรณ์ ระหว่างระยะที่ 15 ถึง 17 ตัวอ่อนมีสีขาวในระยะแรกและค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลหลังจากระยะที่สอง[ 8 ]
ผลกระทบของอายุพ่อแม่และอุณหภูมิ
ลูกหลานที่เกิดจากด้วงที่มีอายุมากกว่าจะมีระยะตัวอ่อนสั้นกว่าลูกหลานที่เกิดจากด้วงที่มีอายุน้อยกว่า ตัวอ่อนจากด้วงที่มีอายุมากกว่ายังแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มน้ำหนักอย่างรวดเร็วในช่วงอายุที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับตัวอ่อนจากพ่อแม่ที่อายุน้อยกว่า ที่อุณหภูมิ 25 °C ระยะตัวอ่อนจะสั้นลง จำนวนการลอกคราบของตัวอ่อนลดลง และระยะเวลาการดำรงชีวิตของตัวเต็มวัยลดลงเมื่ออายุของพ่อแม่เพิ่มขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับด้วงที่อุณหภูมิ 30 °C [ 9 ]การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งพบว่าที่อุณหภูมิ 20°, 25° และ 30 °C อายุของพ่อแม่ไม่มีผลต่อระยะเวลาของระยะไข่หรือน้ำหนักของไข่
อย่างไรก็ตาม จำนวนไข่ที่ฟักลดลงเมื่ออายุของพ่อแม่เพิ่มขึ้น เมื่อวางไข่ในช่วงสองเดือนแรกหลังฟัก ประมาณ 90% ของไข่จะฟัก เมื่อวางไข่หลังจากสี่เดือน ไข่จะฟักเพียงประมาณ 50% [ 9 ]พบว่าตัวอ่อนจากพ่อแม่ที่อายุน้อยจะเติบโตช้ากว่าเมื่อเทียบกับตัวอ่อนที่เกิดจากพ่อแม่เดียวกันเมื่อเก้าสัปดาห์ก่อน ที่อุณหภูมิ 30 °C ไม่มีผลกระทบอื่นใดของอายุพ่อแม่ต่อตัวอ่อน ที่อุณหภูมิ 20° และ 25 °C ตัวอ่อนจากพ่อแม่ที่อายุน้อยต้องการเวลาในการพัฒนาให้สมบูรณ์มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และมีการลอกคราบมากกว่าเมื่อเทียบกับตัวอ่อนจากพ่อแม่เดียวกันหลังจากที่พวกมันมีอายุมากขึ้นอีกหนึ่งปีหรือนานกว่านั้น ระยะเวลาการดำรงชีวิตของตัวเต็มวัยลดลงเมื่ออายุของพ่อแม่เพิ่มขึ้น[ 9 ]
การสืบพันธุ์
มีการระบุฟีโรโมนเพศ ที่ปล่อยออกมาจากด้วงหนอนนกตัวผู้ [ 10 ]การผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกันลดความน่าดึงดูดของการส่งสัญญาณฟีโรโมนเพศโดยด้วงหนอนนกตัวผู้[ 2 ]ตัวเมียจะถูกดึงดูดด้วยกลิ่นที่ผลิตโดย ตัวผู้ ที่ไม่ได้ผสมพันธุ์มากกว่ากลิ่นที่ผลิตโดยตัวผู้ที่ผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกัน การลดลงของความสามารถในการส่งสัญญาณของตัวผู้อาจเกิดจากการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของอัลลีลด้อยที่เป็นอันตรายแบบโฮโมไซกัส ซึ่งเกิดจากการผสมพันธุ์ในสายเลือดเดียวกัน[ 11 ]
ด้วงหนอนนกขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว ตัวผู้จะสอดถุงอสุจิเข้าไปในอวัยวะสืบพันธุ์ เพศ เมีย ภายในไม่กี่วัน ตัวเมียจะขุดลงไปในดินอ่อนและวางไข่ ตัวเมียจะวางไข่โดยเฉลี่ยประมาณ 500 ฟองตลอดช่วงชีวิตของตัวเต็มวัยซึ่งกินเวลาประมาณ 6–12 เดือน[ 7 ]
การผสมพันธุ์
นักวิจัยตรวจสอบว่าด้วงตัวเมียชอบตัวผู้ที่ติดเชื้อพยาธิHymenolepis diminutaเป็นคู่ผสมพันธุ์ หรือตัวผู้ที่ไม่ติดเชื้อ จากการทดลองพบว่าด้วงตัวเมียที่ยังไม่เคยผสมพันธุ์ใช้เวลาอยู่ใกล้และผสมพันธุ์กับตัวผู้ที่ไม่ติดเชื้อบ่อยกว่า นอกจากนี้ยังพบว่าพฤติกรรมการผสมพันธุ์ได้รับอิทธิพลจากมวลของด้วงตัวผู้ ด้วงตัวเมียจะชอบและผสมพันธุ์กับตัวผู้ที่มีขนาดใหญ่กว่ามากกว่าตัวผู้ที่มีขนาดเล็กกว่า โดยรวมแล้ว ด้วงตัวเมียแสดงความชอบในการผสมพันธุ์กับตัวผู้ที่ไม่ติดเชื้อที่มีขนาดใหญ่กว่า นักวิจัยได้ให้คำอธิบายหนึ่งสำหรับผลการค้นพบนี้ว่า ตัวผู้ที่ไม่ติดเชื้อที่มีขนาดใหญ่กว่าอาจทำให้ด้วงตัวเมียได้รับประโยชน์ทางพันธุกรรมหรือทางวัตถุ[ 12 ]
ความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกัน
หลักฐานชี้ให้เห็นว่าในสัตว์หลายชนิด ลักษณะทางเพศรองสะท้อนถึงความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกันของตัวผู้ ซึ่งก็คือความสามารถของระบบภูมิคุ้มกันของแต่ละตัวในการต้านทานและควบคุมเชื้อโรคหรือปรสิต การศึกษาพบว่าการกระตุ้นภูมิคุ้มกันที่คล้ายกับปรสิตเพียงครั้งเดียว ซึ่งสร้างขึ้นโดยการฝังเส้นใยไนลอนเข้าไปในด้วง ส่งผลให้ความน่าดึงดูดทางเพศและกิจกรรมการเคลื่อนไหวของตัวผู้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ไม่ส่งผลเสียต่อการอยู่รอดของพวกมัน เมื่อนำส่วนที่ฝังออก ตัวผู้ส่วนใหญ่แสดงการตอบสนองต่อการห่อหุ้มส่วนที่ฝังมากขึ้น แม้ว่าตัวผู้บางตัวดูเหมือนจะเลือกกลยุทธ์การลงทุนเพื่อการสืบพันธุ์ขั้นสุดท้ายแล้วก็ตาม[ 13 ] ดังนั้น ตัวผู้ส่วนใหญ่จึงลงทุนในระบบภูมิคุ้มกันของตนเองหลังจากการกระตุ้นครั้งแรก
การกระตุ้นภูมิคุ้มกันครั้งที่สองทำให้ความน่าดึงดูดใจของพวกมันเพิ่มขึ้น แต่พบว่าทำให้กิจกรรมการเคลื่อนไหวของตัวผู้ลดลงอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มอัตราการตาย ซึ่งแสดงถึงความสมดุลระหว่างการผลิตฟีโรโมนและพลังงานที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมต่างๆ เช่น การฟื้นตัวของระบบภูมิคุ้มกันและกิจกรรมการเคลื่อนไหว[ 13 ]
เมื่อมีการปลูกถ่ายความท้าทายครั้งที่สามในตัวผู้กลุ่มเดียวกัน พบว่าอัตราการห่อหุ้มของวัสดุปลูกถ่ายไนลอนในตัวผู้ที่มีเสน่ห์ดึงดูดทางเพศมากกว่าตัวผู้ที่มีเสน่ห์ดึงดูดทางเพศน้อยกว่านั้นต่ำกว่า แสดงให้เห็นว่าตัวผู้ไม่ได้พยายามเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันของตนเอง[ 13 ]ผลลัพธ์ชี้ให้เห็นว่าตัวผู้ที่กลายเป็นผู้มีเสน่ห์ดึงดูดทางเพศหลังจากได้รับความท้าทายทางภูมิคุ้มกันครั้งที่สองนั้นมีการแลกเปลี่ยน โดยพวกมันจะเสียสละกิจกรรมการเคลื่อนไหวและไม่ได้ลงทุนพลังงานในการฟื้นฟูระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าด้วงหนอนตัวเมียชอบตัวผู้ที่ลงทุนในการฟื้นฟูระบบภูมิคุ้มกันน้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ และตัวผู้ไม่สามารถจัดสรรทรัพยากรพร้อมกันได้ทั้งในการปรับปรุงสุขภาพของตนเอง หรือในกรณีนี้คือการฟื้นฟูระบบภูมิคุ้มกัน และการเพิ่มความน่าดึงดูดทางเพศของตนเอง[ 13 ]
ภาวะโภชนาการ
ฟีโรโมนเป็นสัญญาณทางเคมีที่ทำหน้าที่ดึงดูดคู่ครองและส่งต่อข้อมูลสำคัญไปยังคู่ครองที่คาดหวัง เพื่อให้ได้สัญญาณที่เชื่อถือได้ การผลิตฟีโรโมนต้องมีต้นทุนสูง ซึ่งหมายความว่ามีแนวโน้มที่จะแสดงออกโดยขึ้นอยู่กับสภาวะ จากการศึกษาพบว่าความชอบของตัวเมียต่อฟีโรโมนขึ้นอยู่กับสภาวะทางโภชนาการของตัวผู้ พวกมันใช้เวลากับตัวผู้ที่ได้รับอาหารอย่างต่อเนื่องมากกว่าตัวผู้ที่ไม่ได้รับอาหารอย่างมีนัยสำคัญ[ 14 ] กิจกรรมของ ฟีนอลออกซิเดสขึ้นอยู่กับสภาวะทางโภชนาการของตัวผู้ โดยกิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสจะสูงกว่าในตัวผู้ที่ได้รับอาหารอย่างต่อเนื่องถึงสองถึงหกเท่า เมื่อเทียบกับตัวผู้ที่ไม่ได้รับอาหาร อย่างไรก็ตาม สภาวะทางโภชนาการไม่มีผลต่ออัตราการห่อหุ้มของตัวผู้[ 14 ]
เมื่อได้รับอาหารอย่างต่อเนื่อง มวลร่างกายเริ่มต้นของตัวผู้ไม่มีความสัมพันธ์กับกิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสหรืออัตราการห่อหุ้ม แสดงให้เห็นว่าความดึงดูดใจที่เกิดจากฟีโรโมนและความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกันในแง่ของกิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสของตัวผู้ขึ้นอยู่กับสภาวะ เนื่องจากทั้งสองอย่างลดลงเมื่อเกิดภาวะขาดสารอาหาร สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ามีการแลกเปลี่ยนระหว่างการจัดสรรทรัพยากรและพลังงานในการผลิตฟีโรโมนและความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกัน และการผลิตฟีโรโมนเป็นลักษณะทางเพศที่ขึ้นอยู่กับสภาวะ[ 14 ]
การป้องกันภูมิคุ้มกัน
ด้วงหนอนนกถือเป็นศัตรูพืชในปัจจุบันเมื่อเข้ามารบกวนและทำให้คุณภาพของธัญพืชหรือผลิตภัณฑ์จากธัญพืชที่เก็บไว้เสื่อมลง อย่างไรก็ตาม ขณะนี้กำลังมีการส่งเสริมให้พวกมันเป็นแมลงที่มีประโยชน์ เนื่องจากมีสารอาหารสูง ทำให้เป็นแหล่งอาหารที่เหมาะสมสำหรับอาหารสัตว์เลี้ยง อาหารสัตว์ที่มีโปรตีนสูง หรือแม้แต่โภชนาการของมนุษย์ และพวกมันยังสามารถย่อยสลายขยะพลาสติกและโพลีสไตรีนได้[ 15 ]ประโยชน์เหล่านี้ทำให้หนอนนกเป็นที่น่าสนใจสำหรับการเลี้ยงจำนวนมาก ซึ่งเป็นเทคนิคที่ส่งเสริมการแพร่กระจายของโรคภายในอาณานิคมT. molitorสามารถเป็นพาหะของเชื้อโรคและปรสิตหลายชนิด รวมถึงจุลินทรีย์ ก่อโรคในแมลง โปรโตซัวและพยาธิตัวตืดซึ่งสามารถลดอัตราการรอดชีวิตหรือความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของด้วงหนอนนกได้[ 15 ]
ภูมิคุ้มกันเชิงพฤติกรรม
เมื่อหนอนนกกินอุจจาระหนูที่ติดเชื้อ พวกมันอาจกินไข่ของพยาธิตัวตืดHymenolepis diminutaเข้าไปด้วย ด้วงตัวผู้ที่ติดเชื้อจะมีต้นทุนในการสืบพันธุ์สูงกว่าด้วงตัวเมียT. molitorแสดงภูมิคุ้มกันทางพฤติกรรมเมื่อสัมผัสกับH. diminutaโดยแสดงให้เห็นจากการที่ตัวผู้ที่ติดเชื้อพัฒนาพฤติกรรมการหลีกเลี่ยงอุจจาระที่มีพยาธิตัวตืดอยู่ ซึ่งจะลดโอกาสที่พวกมันจะสัมผัสกับพยาธิตัวตืดในอนาคต[ 15 ]ด้วงหนอนนกตัวเมียพัฒนาความต้านทานเชิงคุณภาพผ่านการเลือกคู่ เนื่องจากพวกมันสามารถประเมินความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกันของตัวผู้ผ่านการส่งสัญญาณฟีโรโมน ทำให้พวกมันเลือกตัวผู้ที่มีภูมิคุ้มกันดีกว่าเป็นคู่ครองได้ นอกจากนี้ยังลดโอกาสที่ตัวเมียจะติดเชื้อจากคู่ครอง และอาจทำให้พวกมันส่งต่อความสามารถในการสร้างภูมิคุ้มกันที่เพิ่มขึ้นไปยังลูกหลานได้[ 15 ]
อีกวิธีหนึ่งที่หนอนแมลงอาจแสดงภูมิคุ้มกันเชิงพฤติกรรมคือวิธีที่พวกมันอาจทนต่อการติดเชื้อโดยจำกัดผลกระทบเชิงลบต่อความสำเร็จในการสืบพันธุ์ของพวกมัน ตัวอย่างเช่น ด้วงหนอนแมลงสามารถทนต่อซีสติเซอร์คอยด์จำนวนมากของH. diminutaได้โดยแลกกับความแข็งแรงและอายุขัยของพวกมันเอง แต่ตัวผู้จะผลิตสเปิร์มมาโทฟอร์ที่ดีขึ้นซึ่งมีของขวัญผสมพันธุ์ที่เหนือกว่าที่จะส่งต่อให้กับตัวเมียที่ผสมพันธุ์ ทำให้ตัวเมียมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นและทำให้ไข่ได้รับการผสมพันธุ์มากขึ้น[ 15 ]
สีของคิวติเคิล
สีของคิวติเคิล (การสร้างเม็ดสีของคิวติเคิล ) เป็นองค์ประกอบทางพันธุกรรมและแตกต่างกันไปตั้งแต่สีน้ำตาลอ่อนถึงสีดำ ในด้วงหนอนนก หลักฐานชี้ให้เห็นว่าความแปรผันระดับประชากรของสีคิวติเคิลมีความเชื่อมโยงกับความต้านทานต่อเชื้อโรค โดยที่ตัวที่มีสีเข้มกว่าจะมีความต้านทานต่อเชื้อโรคมากกว่า การศึกษาพบว่าพารามิเตอร์ภูมิคุ้มกันสองอย่างที่เกี่ยวข้องกับความต้านทาน ได้แก่ ความหนาแน่นของฮีโมไซต์และกิจกรรมการกระตุ้นภูมิคุ้มกันก่อนของฟีนอลออกซิเดส มีค่าสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญในสายพันธุ์ด้วงสีดำเมื่อเทียบกับสายพันธุ์สีน้ำตาลอ่อน ความหนาแน่นของฮีโมไซต์ที่สูงขึ้นน่าจะบ่งชี้ถึงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่สูงขึ้น[ 16 ]
ไม่มีผลกระทบของเพศต่อลักษณะภูมิคุ้มกัน สีของคิวติเคิลขึ้นอยู่กับการผลิตเมลานิน ซึ่งต้องใช้ฟีนอลออกซิเดส ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่อยู่ในรูปที่ไม่ทำงานภายในฮีโมไซต์ นี่แสดงให้เห็นว่าทำไมแมลงที่มีสีเข้มกว่าจึงมีการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่สูงขึ้นและต้านทานต่อเชื้อโรคที่บุกรุกเข้าสู่ฮีโมซีลผ่านทางคิวติเคิลได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในกิจกรรมต้านแบคทีเรียของฮีโมลิมฟ์ระหว่างสายพันธุ์สีดำและสีน้ำตาล ซึ่งอธิบายได้จากการที่เปปไทด์ต้านจุลชีพถูกผลิตโดยฮีโมไซต์ แต่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการทำให้คิวติเคิลมีสีเข้มขึ้น[ 16 ]
ในT. molitorระดับของการสร้างเม็ดสีเมลานินในคิวติเคิลเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความต้านทานต่อเชื้อราก่อโรคแมลงMetarhizium anisopliaeซึ่งสามารถอธิบายได้จากคิวติเคิลที่หนากว่าและมีรูพรุนน้อยกว่าของแมลงที่มีสีเข้มกว่าเมื่อเทียบกับแมลงที่มีสีอ่อนกว่า อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนจะมีข้อแลกเปลี่ยนพื้นฐานที่ป้องกันการยึดติดของฟีโนไทป์สีเข้ม ซึ่งแสดงให้เห็นโดยความยืดหยุ่นของฟีโนไทป์การสร้างเม็ดสีเมลานินในการตอบสนองต่อความหนาแน่นของประชากร ซึ่งอาจมีส่วนทำให้ไม่มีความโดดเด่นของบุคคลที่มีสีเข้มกว่าในประชากรT. molitor [ 15 ]
ข้อจำกัดด้านอาหาร
เนื่องจากการป้องกันภูมิคุ้มกันต่อปรสิตและเชื้อโรคต้องใช้ทรัพยากรทางเมตาบอลิซึม การจำกัดอาหารจึงอาจทำให้การทำงานของภูมิคุ้มกันของT. molitor ลดลง สำหรับ ด้วง T. molitor ตัวเต็มวัย กิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสอาจลดลงครึ่งหนึ่งในช่วงที่อดอาหารระยะสั้น แต่จะกลับคืนสู่ระดับเดิมอย่างรวดเร็วเมื่อด้วงได้รับอาหารอีกครั้ง[ 15 ] ตัวอ่อน ของ T. molitorสามารถกินอาหารได้มากกว่าปกติถึงห้าเท่าต่อวันหลังจากการกระตุ้นภูมิคุ้มกัน เพื่อชดเชยการสูญเสียแคลอรีจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ตัวอ่อนที่ถูกกระตุ้นภูมิคุ้มกันเหล่านี้แสดงให้เห็นการลดน้ำหนักอย่างมีนัยสำคัญเมื่อได้รับอาหารที่มีโปรตีนหรือคาร์โบไฮเดรตสูง แต่จะมีน้ำหนักคงที่เมื่อได้รับทั้งอาหารที่มีโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตสูง[ 15 ]
ตัวอ่อน T. molitorที่มีสุขภาพดีมักจะชอบอาหารที่มีอัตราส่วนโปรตีนต่อคาร์โบไฮเดรตต่ำ แต่จะเปลี่ยนไปกินอาหารที่มีโปรตีนสูงขึ้นหลังจากได้รับการกระตุ้นภูมิคุ้มกันจากแบคทีเรีย ซึ่งจะทำให้การไหลเวียนของเม็ดเลือดและกิจกรรมต้านแบคทีเรียในฮีโมลิมฟ์เพิ่มขึ้น ซึ่งน่าจะทำให้ความต้านทานต่อการติดเชื้อแบคทีเรียสูงสุด อย่างไรก็ตาม กิจกรรมของฟีนอลออกซิเดสจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงการเลือกอาหารนี้[ 15 ]
การศึกษาพบว่าผลกระทบของความไม่สมดุลทางโภชนาการต่อองค์ประกอบของร่างกายได้รับการบรรเทาลงโดยการเลือกอาหารเสริมในภายหลัง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าด้วงหนอนนกสามารถชดเชยความไม่สมดุลทางโภชนาการได้ และวิธีการฟื้นฟูสมดุลทางโภชนาการนั้นขึ้นอยู่กับสารอาหารที่ขาดในอาหารของพวกมันในตอนแรก[ 17 ]ตัวอย่างเช่น หากด้วงได้รับอาหารที่มีโปรตีนสูงและคาร์โบไฮเดรตต่ำมาก่อน พวกมันจะเลือกคาร์โบไฮเดรตมากกว่าโปรตีน ในขณะที่ด้วงที่ได้รับอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตสูงและโปรตีนต่ำ พวกมันจะเลือกอาหารที่มีโปรตีนสูงมากกว่า พวกเขาพบว่า ด้วง T. molitor ที่เลือกอาหารเอง สามารถฟื้นตัวจากภาวะขาดคาร์โบไฮเดรตหรือโปรตีนได้ภายในหกวันโดยการเลือกอาหารเสริม[ 17 ]
จุลินทรีย์ในลำไส้
จุลินทรีย์ในลำไส้ของT. molitorประกอบด้วยแบคทีเรียหลายชนิดที่มีปริมาณน้อย การศึกษาพบว่าสกุลSpiroplasmaในไฟลัม Tenericutes มีจำนวนมากที่สุดในตัวอย่างลำไส้ของT. molitorแต่พบความแปรผันในองค์ประกอบของชุมชนระหว่างแต่ละตัว แม้ว่าSpiroplasma บาง ชนิดจะเป็นที่รู้จักกันว่าเป็นเชื้อก่อโรคในแมลง แต่ ตัวอ่อนของ T. molitorไม่ได้รับผลกระทบที่เป็นอันตรายใดๆ จากการมีSpiroplasmaอยู่ในลำไส้ ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกมันไม่ใช่เชื้อก่อโรคต่อโฮสต์[ 18 ]
เมื่อเปรียบเทียบกับชุมชนแบคทีเรียที่พบในแมลงชนิดอื่น พบว่าSpiroplasmaที่พบนั้นจำเพาะต่อT. molitorโครงสร้างชุมชนแบคทีเรียในลำไส้ไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากการมีอยู่ของยาปฏิชีวนะหรือจากการสัมผัสของตัวอ่อนด้วงกับชุมชนแบคทีเรียในดินที่มีความหลากหลายสูงกว่า มีความสัมพันธ์เชิงลบระหว่างความหลากหลายของแบคทีเรียและความเข้มข้นของแอมพิซิลลิน หมายความว่าการรักษาด้วยแอมพิซิลลินทำให้ขนาดของชุมชนแบคทีเรียลดลง ซึ่งกำหนดโดยการวิเคราะห์ลำดับไพโรซีเควนซิงของยีน 16S rRNA และไม่มีความสัมพันธ์เชิงลบเมื่อเติมคานามัยซิน[ 18 ]
โฟมโพลีสไตรีนลด ความสามารถในการสืบพันธุ์ ของ T. molitorแต่ด้วงสามารถเจริญเติบโตได้อย่างเต็มที่โดยใช้พลาสติกเป็นแหล่งอาหารหลัก ซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจในการรีไซเคิลโพลีสไตรีน อย่างไรก็ตาม เมื่อจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนอนนกถูกรบกวนด้วยการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะ มันจะสูญเสียความสามารถในการย่อยโพลีสไตรีน ซึ่งบ่งชี้ว่าจุลินทรีย์ในลำไส้ที่เกี่ยวข้องมีความสำคัญต่อกระบวนการย่อยอาหาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แบคทีเรียExiguobacterium firmicutesซึ่งแยกได้จากลำไส้กลางของหนอนนก ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถย่อยสลายโพลีสไตรีนในหลอดทดลองได้[ 15 ]
ความสัมพันธ์กับมนุษย์
ใช้เป็นอาหารสัตว์และอาหารสัตว์เลี้ยง
โดยทั่วไปแล้วหนอนแมลงวันจะถูกใช้เป็นอาหารสัตว์เลี้ยงสำหรับสัตว์เลื้อยคลานปลานกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาด เล็กบางชนิดที่เลี้ยง ไว้นอกจากนี้ยังใช้เป็นอาหารสำหรับนกป่าในที่ให้อาหารนกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูวางไข่ หนอนแมลงวันมีประโยชน์เนื่องจากมีโปรตีนสูง และยังใช้เป็นเหยื่อตกปลาอีก ด้วย [ 19 ]
มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ในปริมาณมากและโดยทั่วไปมีจำหน่ายในภาชนะบรรจุพร้อมรำข้าวหรือข้าวโอ๊ตสำหรับเป็นอาหาร ผู้ปลูกเชิงพาณิชย์จะผสมฮอร์โมนวัยอ่อนลงในกระบวนการให้อาหารเพื่อให้หนอนแมลงอยู่ในระยะตัวอ่อนและมีความยาวที่ผิดปกติ 2 ซม. หรือมากกว่า[ 20 ]
ใช้เป็นอาหารสัตว์
หนอนแมลงวันได้รับการศึกษาในฐานะส่วนผสมที่มีศักยภาพในอาหารสัตว์ เนื่องจากมีปริมาณโปรตีนสูงและมีกรดอะมิโนที่สมดุล ทำให้เหมาะสมทางโภชนาการในการใช้ทดแทนแหล่งโปรตีนแบบดั้งเดิม เช่น ปลาป่นหรือถั่วเหลืองป่น[ 21 ]แม้ว่าจะสามารถเลี้ยงได้ในพื้นที่ขนาดเล็กที่เหมาะสมสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรม แต่การศึกษาการประเมินวัฏจักรชีวิตแสดงให้เห็นว่าโปรตีนจากหนอนแมลงวันมีประสิทธิภาพแย่กว่าโปรตีนจากถั่วเหลืองหรือปลาป่นในแง่ของการใช้พลังงาน การปล่อยก๊าซเรือนกระจก การเกิดกรด และการเกิดภาวะยูโทรฟิเคชัน[ 22 ]
ในฐานะอาหาร

หนอนแมลงสามารถรับประทานได้สำหรับมนุษย์และมีการแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์อาหารต่างๆ ที่วางจำหน่ายในร้านค้าปลีกอาหาร รวมถึงเบอร์เกอร์แมลง[ 23 ]อย่างไรก็ตาม อาหารที่ทำจากแมลงส่วนใหญ่จำกัดอยู่แค่ขนมขบเคี้ยวและโปรตีนบาร์ ซึ่งไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อทดแทนการบริโภคเนื้อสัตว์แบบดั้งเดิม[ 24 ]
เนื่องจากมีโปรตีนและไขมันสูง รวมทั้งมีใยอาหารจำนวนมาก จึงถือเป็นแหล่งอาหารที่ดีสำหรับมนุษย์ อุดมไปด้วยกรดโอเลอิกซึ่งอาจช่วยลด ระดับ ไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL) และเพิ่ม ระดับ ไลโปโปรตีนความหนาแน่นสูง (HDL) ในเลือดได้[ 8 ]
หนอนแมลงเป็นอาหารที่บริโภคกันมานานในหลายประเทศในเอเชีย โดยเฉพาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ที่นั่นมักพบหนอนแมลงในตลาดอาหารและขายเป็นอาหารริมทางควบคู่ไปกับแมลงกินได้ชนิดอื่นๆ หนอนแมลงอบหรือทอดถูกนำมาทำการตลาดเป็นอาหารว่างเพื่อสุขภาพในช่วงไม่นานมานี้ แม้ว่าการบริโภคหนอนแมลงจะมีมานานหลายศตวรรษแล้วก็ตาม[ 3 ]อย่างไรก็ตาม งานวิจัยล่าสุดพบว่าทัศนคติทางวัฒนธรรมและความรังเกียจที่แพร่หลายต่อการกินแมลง โดยเฉพาะในประเทศตะวันตก ทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่แมลงจะเข้ามาแทนที่เนื้อสัตว์ในอาหารของมนุษย์อย่างมีนัยสำคัญ[ 25 ]
ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2560 หนอนแมลงวันได้รับการอนุมัติให้เป็นอาหารในสวิตเซอร์แลนด์[ 26 ]ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2564 หนอนแมลงวันแห้งได้รับอนุญาตให้เป็นอาหารชนิดใหม่ในสหภาพยุโรป [ 27 ]หลังจากที่หน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป ประเมิน ว่าตัวอ่อนปลอดภัยสำหรับการบริโภคของมนุษย์[ 28 ] [ 29 ]
ตัวอ่อนหนอนแมลงมีสารอาหารที่สำคัญ[ 19 ]ตัวอ่อนหนอนแมลงดิบ 100 กรัม มีพลังงาน 206 กิโลแคลอรี และโปรตีน 14 ถึง 25 กรัม[ 30 ]ตัวอ่อนหนอนแมลงมีโพแทสเซียม ทองแดง โซเดียม ซีลีเนียม เหล็ก และสังกะสี ในปริมาณที่เทียบเท่ากับเนื้อวัว หนอนแมลงมีกรดลิโนเลอิกที่จำเป็น และมีวิตามินในปริมาณที่มากกว่าเนื้อวัวเมื่อเทียบตามน้ำหนัก ยกเว้นวิตามินบี12 [ 30 ] [ 31 ]
หนอนแมลงสามารถเลี้ยงได้ง่ายบนข้าวโอ๊ตสด รำข้าวสาลี หรือธัญพืช โดยใช้มันฝรั่งหั่น แครอท หรือแอปเปิลเป็นแหล่งความชื้น พื้นที่ที่ต้องการในการเลี้ยงหนอนแมลงมีน้อย ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่[ 32 ]แต่การเลี้ยงหนอนแมลงก็มีความท้าทายหลายประการ รวมถึงการอุดตันของเครื่องจักรที่เกิดจากตัวอ่อน Tenebrio molitor ที่มีไขมันสูงมาก ดังที่ได้กล่าวไว้ในการดำเนินงานในระดับอุตสาหกรรมของ Ynsect [ 33 ]
ความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น
มีหลักฐานบางอย่างที่บ่งชี้ว่าT. molitorอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ เนื่องจากมนุษย์และสัตว์สามารถบริโภคไข่และตัวอ่อนของด้วงชนิดนี้พร้อมกับอาหารที่ทำจากธัญพืชได้ แม้ว่าโดยปกติแล้วตัวอ่อนเหล่านี้จะถูกย่อยหรือขับออกมาพร้อมกับอุจจาระ แต่บางครั้งพวกมันก็สามารถมีชีวิตรอดและอาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารได้ กรณีแรกของการพบ ตัวอ่อนของ T. molitorในอวัยวะของมนุษย์ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 19 ซึ่งพบการมีอยู่ของตัวอ่อนในระบบทางเดินอาหารรวมถึงกระเพาะอาหารและลำไส้[ 34 ]นอกจากนี้ยังมีกรณีอื่นๆ เช่น รายงานการติดเชื้อT. molitorใน แผลในผู้ป่วย โรคเอดส์และกรณีการติดเชื้อแคนทาเรียในทางเดินปัสสาวะในเด็กชายอายุ 10 ปีในอิหร่านในปี 2019 ซึ่งเป็นกรณีสุดท้ายที่มีรายงานการติดเชื้อแคนทาเรียในมนุษย์ที่เกิดจากT. molitorอย่างไรก็ตาม มีรายงานกรณีการพบตัวอ่อนที่มีชีวิตในสัตว์น้อยมาก และไม่มีรายงานการติดเชื้อแคนทาเรียในระบบทางเดินอาหารในสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม[ 34 ]
มีการศึกษาวิเคราะห์ผลการตรวจผู้ป่วยในโปแลนด์เพื่อหาแอนติบอดี IgE เฉพาะต่อหนอนแมลงก่อนที่จะมีการนำมาใช้เป็นส่วนผสมอาหารอย่างแพร่หลาย ตรวจพบการแพ้หนอนแมลงในผู้ป่วย 4.3% โดยการแพ้เพียงชนิดเดียวเกิดขึ้นน้อยมากและส่งผลกระทบต่อ 0.7% ของกลุ่มนี้ พบว่าการมีแอนติบอดีต่อหนอนแมลงมักเกิดขึ้นร่วมกับการแพ้แมลงที่กินได้ชนิดอื่น เช่น จิ้งหรีดบ้านและตั๊กแตนอพยพ รวมถึงทรอโพไมโอซินจากกุ้งและไรฝุ่น การแพ้หลักหรือการแพ้ข้ามชนิดอาจแตกต่างกันไปในแต่ละประชากรขึ้นอยู่กับพฤติกรรมการบริโภคอาหารหรือเขตภูมิศาสตร์[ 35 ]
ในการกำจัดขยะ
ในปี 2015 มีการค้นพบว่าหนอนแมลง 100 ตัวสามารถย่อยสลายโพลีสไตรีนให้เป็นสารอินทรีย์ที่ใช้ได้ในอัตราประมาณ 34–39 มิลลิกรัมต่อวัน ไม่พบความแตกต่างระหว่างหนอนแมลงที่กินเฉพาะโฟมกับหนอนแมลงที่กินอาหารทั่วไปในระหว่างการทดลองเป็นเวลาหนึ่งเดือน[ 36 ]จุลินทรีย์ภายในลำไส้ของหนอนแมลงมีหน้าที่ในการย่อยสลายโพลีสไตรีน ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วโดยการลดคุณสมบัติการย่อยสลายเมื่อหนอนแมลงได้รับเจนตาไมซิน [ 37 ] อย่างไรก็ตามโคโลนีที่แยกได้ของจุลินทรีย์ในลำไส้ของหนอนแมลงพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการย่อยสลายน้อยกว่าแบคทีเรียภายในลำไส้[ 37 ]
ดูเพิ่มเติม
- Zond 5ภารกิจอวกาศในปี พ.ศ. 2511 ซึ่งหนอนแมลงเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตบนโลกกลุ่มแรกที่เดินทางไปและโคจรรอบดวงจันทร์[ 38 ]
- พลาสติโวร์
แกลเลอรี่
- ในวัสดุรองนอนที่ทำจากรำข้าว
- รายละเอียดเกี่ยวกับหนอนแมลง
- ดักแด้หนอนแมลงวันที่มีคราบลอกของตัวอ่อน
- ผู้ใหญ่ใหม่
- ผู้ใหญ่ที่มีวุฒิภาวะ
ลิงก์ภายนอก
- ข้อมูลเกี่ยวกับด้วงดำ/หนอนนกศูนย์การศึกษาและเผยแพร่ความรู้ด้านวิทยาศาสตร์แมลง มหาวิทยาลัยแอริโซนา
- หนอนนกและด้วงมืด ( ด้วง เทเนบริโอ ) เก็บถาวรเมื่อ 2021-04-26 ที่Wayback Machine FOSSweb
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ หนอนแมลง
หนอนนก เป็นตัวอ่อนของ ด้วงหนอนนกสีเหลือง ( Tenebrio molitor ) ซึ่งเป็น ด้วง ชนิดหนึ่งใน วงศ์ด้วงมืด
คำอธิบาย
เช่นเดียวกับ แมลง โฮโลเมตาโบลิก ทั้งหมดT. molitor มี วงจรชีวิตสี่ระยะ ได้แก่ไข่ ตัวอ่อน ดักแด้ และ ตัว เต็ม วัย ตัว อ่อน มักมีขนาดประมาณ 2.5 เซนติเมตร (0.98 นิ้ว) หรือมากกว่านั้น ตัวเต็มวัยโดยทั่วไปมีความยาว 1.25 ถึง 1.8 เซนติเมตร (0.49 ถึง 0.71 นิ้ว) [ 1 ]
การกระจาย
หนอนแมลงมีถิ่นกำเนิดใน ภูมิภาค เมดิเตอร์เรเนียน แต่ปัจจุบันพบได้ในหลายพื้นที่ของโลกอันเป็นผลมาจากการค้าและการตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ บันทึกทางโบราณคดีที่เก่าแก่ที่สุดของหนอนแมลงสามารถสืบย้อนไปได้ถึง ยุคสำริด ในตุรกี บันทึกจากหมู่เกาะอังกฤษและ ยุโรป...
วงจรชีวิต
ไข่จะฟักตัวภายใน 4 ถึง 19 วันหลังจากตัวเมียวางไข่ [ 7 ]