Pokud nás živočišná říše každý den něco naučí, pak je to impozantní adaptivní potenciál různých druhů. Mnoho živých bytostí si zvyklo na nejnepříznivější okolnosti, které se snaží zničit jejich populace, jako je například aplikace jedů a toxických sloučenin v zemědělském prostředí. Může to být překvapivé, ale některé druhy hmyzu se staly odolné vůči určitým insekticidům po mnoha letech expozice.
Jak se tato imunita vyvíjí? Jaké účinky má tento adaptivní potenciál na zemědělské prostředí? Poté vyřešíme tyto otázky a mnoho dalších.
Ideální insekticid
Před úplným vstupem do světa odolnosti vůči insekticidům je důležité stručně porozumět tomu, jak fungují. Obecně se jedná o chemické sloučeniny, které působí na různé systémy bezobratlých. Jsou rozděleny do těchto čtyř hlavních kategorií:
- Ti, kteří působí na svalový nebo nervový systém larevnapříklad pyrethroidy.
- Jiné působí tak, že brání růstu a vývoji larev, například tím, že znemožňují syntézu chitinu, esenciální sloučeniny pro exoskeleton hmyzu.
- Ty, které působí na svalový nebo nervový systém dospělých, například karbamáty.
- Někteří na tom zakládají svůj mechanismus účinku rozbít trávicí membrány dospělého hmyzu. Toho je dosaženo bakteriemi jako např Bacillus thuringiensis, která generuje proteinové krystaly, které končí život zvířete.
Aby byl insekticid považován za ideální řešení škůdce, musí kromě svých mechanismů účinku splňovat i různé požadavky. Mezi ně patří následující:
- Velká specifičnost, to znamená, že postihuje pouze problémové druhy a nezpůsobuje poškození zbytku fauny.
- Který má nízkou toxicitu pro lidská i nelidská zvířata.
- Nízká smrtící dávka, aby byl účinný s malým množstvím.
- Nízké výrobní náklady.
- Latentní charakteristiky, ale ne kumulativní. To znamená, že zůstává životaschopný dostatečně dlouho na to, aby zabil škůdce, ale že se po jednání nehromadí v trofických řetězcích.
Jak vidíme, vyrobit účinný insekticid není snadný úkol. Navzdory lidskému úsilí o maximalizaci smrtelnosti vůči cílovým druhům, aniž by došlo k poškození životního prostředí, existují druhy bezobratlých, kterým se podařilo tento trest smrti obejít. Zde je návod, jak to udělali.
Existuje hmyz odolný vůči insekticidům?
Podle Akčního výboru pro odolnost proti insekticidům (IRAC) je tato odolnost definována jako dědičná změna v populaci škůdců, která se odráží v opakovaných selháních účinnosti chemikálie. Ačkoli se to nezdá, čelíme velmi zjevnému mechanismu přirozeného výběru.Vezměme si příklad:
Populace hmyzu, jako ostatní zvířata a rostliny, časem podstupují mutace. Z teoretického hlediska by jedna z těchto genetických variací mohla poskytnout rezistenci vůči danému insekticidu a přeměnit tyto jedince na R +. Toto není dobrovolný mechanismus zvířete, protože mutace jsou náhodné.
Tento hmyz R + by přežil postřik chemické sloučeniny, proto by se jako jediný rozmnožoval. Postupně by tedy byli všichni jedinci v populaci, kteří nejsou R +, nahrazeni jejich odolnými společníky. Rychlost, jakou se odpor vyvíjí, závisí na několika faktorech:
- Jak rychle se hmyz množí.
- Migrační rozsah druhů škůdců.
- Perzistence a specificita insekticidu.
- Čas a počet postřiků insekticidu na populaci, která má být vymýcena.
Možné řešení
Právě kvůli této získané odolnosti IRAC aktualizuje informativní dokumenty o používání insekticidů a managementu zemědělských plodin. Doporučuje se např. provádět rotace v použitých chemikáliích s určitou periodicitou.Různými způsoby působení se zabrání tomu, aby řada jedinců škůdce dlouho vyčnívala nad ostatní.
Tyto dokumenty také zdůrazňují důležitost podávání doporučených dávek na nádoby vždy, protože aplikace subletálního množství velmi rychle vybere hmyz, který je vůči insekticidu středně odolný.
Jak jsme viděli, příroda nabízí adaptivní reakce na jakoukoli situaci.Živočišné druhy jsou dynamické, mění se a působí na ně přirozený výběr, vždy si vybírají nejvhodnější jedince. Hmyz odolný vůči insekticidům je toho jasným příkladem.
Boj mezi zemědělským sektorem a samotnou evolucí tedy v průběhu času pokračuje (a bude pokračovat). Jak lidé vymýšlejí účinnější způsoby kontroly škůdců, jejich členové bojují o své přežití.
