Ja dzīvnieku valsts mums katru dienu kaut ko māca, tas ir dažādu sugu iespaidīgais adaptācijas potenciāls. Daudzas dzīvās būtnes pierod pie visnelabvēlīgākajiem apstākļiem, kas cenšas iznīcināt viņu populācijas, piemēram, indes un toksisko savienojumu pielietošana lauksaimniecībā. Tas var būt pārsteidzoši, taču dažas kukaiņu sugas pēc daudzu gadu iedarbības ir kļuvušas izturīgas pret noteiktiem insekticīdiem.
Kā attīstās šī imunitāte? Kā šis adaptācijas potenciāls ietekmē lauksaimniecības vidi? Tad mēs atrisinām šos un daudzus citus jautājumus.
Ideāls insekticīds
Pirms pilnībā nonākt insekticīdu rezistences pasaulē, ir svarīgi īsi izprast to darbību. Kopumā tie ir ķīmiskie savienojumi, kas iedarbojas uz dažādām bezmugurkaulnieku sistēmām. Tie ir sadalīti četrās galvenajās kategorijās:
- Tie kuri iedarbojas uz kāpuru muskuļu vai nervu sistēmu, piemēram, piretroīdi.
- Citi darbojas, kavējot kāpuru augšanu un attīstību, piemēram, padarot neiespējamu hitīna sintēzi, kas ir būtisks savienojums kukaiņu eksoskeletam.
- Tie, kas iedarbojas uz pieaugušo muskuļu vai nervu sistēmu, piemēram, karbamāti.
- Daži balstās uz savu darbības mehānismu sadalīt pieaugušo kukaiņu gremošanas membrānas. Tas tiek panākts ar tādām baktērijām kā Bacillus thuringiensis, kas rada olbaltumvielu kristālus, kas beidz dzīvnieka dzīvi.
Papildus darbības mehānismiem insekticīdam jāatbilst dažādām prasībām, lai to uzskatītu par ideālu kaitēkļa risinājumu. Tajos ietilpst:
- Liela specifika, tas nozīmē, ka tas ietekmē tikai problemātiskās sugas un nerada kaitējumu pārējai faunai.
- Kam ir zema toksicitāte dzīvniekiem un cilvēkiem, kas nav cilvēki.
- Zema nāvējoša deva, padariet to efektīvu ar nelielu daudzumu.
- Zemas ražošanas izmaksas.
- Slēpta rakstura, bet ne kumulatīva. Tas ir, ka tas paliek dzīvotspējīgs pietiekami ilgi, lai iznīcinātu kaitēkli, bet ka tas neuzkrājas trofiskajās ķēdēs pēc darbības.
Kā redzam, efektīva insekticīda izgatavošana nav viegls uzdevums. Neskatoties uz cilvēku centieniem maksimāli palielināt nāvi pret mērķa sugām, neradot kaitējumu videi, ir bezmugurkaulnieku sugas, kurām izdevies apiet šo nāves spriedumu. Lūk, kā viņi to ir izdarījuši.
Vai ir kukaiņi, kas izturīgi pret insekticīdiem?
Saskaņā ar Insekticīdu rezistences rīcības komiteju (IRAC) šī rezistence ir definēta kā iedzimtas izmaiņas kaitēkļu kukaiņu populācijā, kas atspoguļojas atkārtotās ķīmiskās vielas efektivitātes kļūmēs. Lai gan tā nešķiet, mēs saskaramies ar ļoti acīmredzamu dabiskās atlases mehānismu.Ņemsim piemēru:
Kukaiņu populācijas, tāpat kā citi dzīvnieki un augi, laika gaitā tiem notiek mutācijas. No teorētiskā viedokļa viena no šīm ģenētiskajām variācijām var radīt rezistenci pret konkrētu insekticīdu, pārvēršot šīs personas par R +. Tas nav brīvprātīgs dzīvnieka mehānisms, jo mutācijas ir nejaušas.
Šie R + kukaiņi izdzīvotu ķīmiskā savienojuma izsmidzināšanā, tāpēc tie būtu vienīgie, kas vairojas. Tādējādi pamazām visas populācijas, kuras nav R +, galu galā nomainīs viņu izturīgie pavadoņi. Pretestības attīstības ātrums ir atkarīgs no vairākiem faktoriem:
- Cik ātri kukaiņi vairojas.
- Kaitēkļu sugu migrācijas areāls.
- Insekticīda noturība un specifika.
- Insekticīda izsmidzināšanas laiks un skaits uz populāciju, kas jāiznīcina.
Iespējamie risinājumi
Šīs iegūtās pretestības dēļ IRAC atjaunina informatīvos dokumentus par insekticīdu lietošanu un lauksaimniecības kultūru apsaimniekošanu. Ieteicams, piemēram, veikt rotāciju izmantotajās ķimikālijās ar noteiktu periodiskumu.Izmantojot dažādas darbības metodes, var izvairīties no tā, ka kaitēkļa indivīdu virkne uz ilgu laiku izceļas virs pārējiem.
Šajos dokumentos arī uzsvērts, cik svarīgi ir vienmēr ievadīt ieteicamās devas uz traukiem, jo, lietojot subletālu daudzumu, ļoti ātri tiek atlasīti kukaiņi, kas ir vidēji izturīgi pret insekticīdu.
Kā redzējām, daba piedāvā adaptīvas reakcijas uz jebkuru situāciju.Dzīvnieku sugas ir dinamiskas, mainīgas un uz tām iedarbojas dabiskā atlase, vienmēr izvēloties piemērotākos indivīdus. Spilgts piemērs tam ir insekticīdiem izturīgi kukaiņi.
Tādējādi cīņa starp lauksaimniecības nozari un pašu evolūciju laika gaitā turpinās (un turpināsies). Cilvēkiem izstrādājot efektīvākus kaitēkļu apkarošanas veidus, viņu biedri cīnās par savu izdzīvošanu.