Насекомые могут стать устойчивыми к некоторым инсектицидам благодаря генетическим механизмам естественного отбора. Узнайте, как они это делают.
Если мир животных и учит нас чему-то каждый день, так это впечатляющему адаптивному потенциалу различных видов. Многие живые существа привыкают к самым неблагоприятным обстоятельствам, которые пытаются уничтожить их популяцию, как, например,применение ядов и ядовитых соединений в сельскохозяйственной среде. Это может удивить нас, но некоторые виды насекомых стали устойчивыми к определенным инсектицидам после многих лет воздействия.
Как формируется этот иммунитет? Какое влияние этот адаптивный потенциал оказывает на сельскохозяйственную среду? Ниже мы ответим на эти и многие другие вопросы.
Идеальный инсектицид
Прежде чем полностью погрузиться в мир устойчивости к инсектицидам, важно иметь краткое представление о том, как они работают. В основном это химические соединения, действующие на разные системы беспозвоночного. Они делятся на следующие четыре основные категории:
- Те, чтовоздействуют на мышечную или нервную систему личинок, например пиретроиды.
- Другие действуют, подавляя рост и развитие личинок, например, препятствуя синтезу хитина, необходимого соединения для экзоскелета насекомых.
- Влияющие на мышечную или нервную систему взрослых, например карбаматы.
- Некоторые основывают свой механизм действия наразрыве пищеварительных мембран взрослых насекомых. Это достигается с помощью таких бактерий, как Bacillus thuringiensis, которые генерируют кристаллы белка, прекращающие жизнь насекомых. насекомое животное.
В дополнение к механизму действия инсектицид должен отвечать различным требованиям, чтобы считаться идеальным средством против вредителей. К ним относятся:
- Большая специфичность,то есть воздействует только на проблемные виды и не наносит ущерба остальной фауне.
- Имеют низкую токсичность для человека и других животных.
- Низкая смертельная доза,которая эффективна при небольшом количестве.
- Низкая стоимость производства.
- Имеет латентную характеристику, но не кумулятивную. То есть сохраняет жизнеспособность достаточно долго, чтобы убить вредителя, но не накапливается в пищевых цепях после воздействия.
Как мы видим, сделать эффективный инсектицид - непростая задача. Несмотря на усилия человека по увеличению смертности целевых видов без нанесения ущерба окружающей среде, существуют виды беспозвоночных, которым удалось обойти этот смертный приговор. Вот как они это сделали.
Существуют ли насекомые, устойчивые к инсектицидам?
Согласно Комитету по борьбе с устойчивостью к инсектицидам (IRAC), эта устойчивость определяется как наследуемое изменение в популяции насекомого-вредителя, которое отражается в повторяющихся сбоях в эффективности химического вещества. Хотя может показаться, чтомы имеем дело с очень очевидным механизмом естественного отбора. Приведем пример:
Популяции насекомых, как и других животных и растений,со временем претерпевают мутации. С теоретической точки зрения, одна из этих генетических вариаций может придать устойчивость к данному инсектициду, что делает этих особей R+. Это не произвольный механизм, характерный для животных, поскольку мутации носят случайный характер.
Эти насекомые R+ переживут распыление химического соединения, поэтому они будут единственными, кто сможет размножаться. Таким образом, мало-помалу все особи в популяции, не являющиеся R+, в конечном итоге будут заменены их устойчивыми партнерами. Скорость развития выносливости зависит от нескольких факторов:
- Как быстро размножаются насекомые.
- Мигрирующий ареал видов вредителей.
- Стойкость и специфичность инсектицида.
- Время и количество распылений инсектицидов на население, подлежащее уничтожению.
Возможные решения
Именно из-за этой приобретенной устойчивости IRAC обновляет информационные документы об использовании инсектицидов и управлении сельскохозяйственными культурами. Рекомендуется, например,чередовать используемые химикаты с определенной периодичностью. Имея разные способы действия, удается избежать выделения ряда особей вредителя над остальными в течение длительного времени.
Эти документы также подчеркивают важность всегдаго применения доз, рекомендованных на упаковке, поскольку применение сублетальной дозы очень быстро отбирает насекомых, умеренно устойчивых к инсектициду.
Как мы видели,природа представляет адаптивные реакции на любую ситуацию. Виды животных динамичны, изменчивы, и естественный отбор действует на них, всегда выбирая наиболее подходящих. Ярким примером этого являются насекомые, устойчивые к инсектицидам.
Таким образом, борьба между аграрным сектором и самой эволюцией продолжается (и будет продолжаться) во времени. Пока люди изобретают более эффективные способы борьбы с вредителями,вредители борются за свое выживание.