Τα είδη εντόμων εξελίσσονται γρήγορα και όχι μόνο σε χημικά φυτοφάρμακα
Τα παράσιτα έντομα και ακάρεα επιτίθενται απευθείας στις γεωργικές καλλιέργειες και τα δάση ή τα βλάπτουν μεταδίδοντας ασθένειες. Μπορούν επίσης να μεταδώσουν ασθένειες στους ανθρώπους και τα ζώα, καθώς και να έχουν αντίκτυπο στη βιοποικιλότητά μας μεταδίδοντας ασθένειες σε είδη που απειλούνται με εξαφάνιση.
Οι προσπάθειες για τον έλεγχο αυτών των οργανισμών έχουν την τάση να επικεντρώνονται στην εφαρμογή χημικών φυτοφαρμάκων. Αυτές οι τοξίνες μπορεί να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικές, αλλά σε εκατοντάδες περιπτώσεις τα έντομα και τα ακάρεα έχουν αντεπιτεθεί μέσω της εξέλιξης — αλλάζοντας τη γενετική τους σύνθεση για να γίνουν ανθεκτικά στις χημικές ουσίες, καθιστώντας τον χημικό έλεγχο αναποτελεσματικό έως ότου ένας νέος τύπος χημικής ουσίας με διαφορετικό τρόπο δράσης είναι αναπτύχθηκε, πυροδοτώντας αναπόφευκτα έναν νέο κύκλο εξέλιξης.
Ενώ αυτή η διαδικασία ταχείας εξέλιξης είναι καλά εδραιωμένη στη βιβλιογραφία και αποτελεί μια τεράστια πρόκληση για τις υγειονομικές αρχές στη διαχείριση ασθενειών και για τη συνεχιζόμενη γεωργική παραγωγή, οι χημικές καταπονήσεις αντιπροσωπεύουν μόνο μία από τις προκλήσεις στις οποίες έχουν προσαρμοστεί τα έντομα και τα ακάρεα μέσω της εξέλιξης. σιγά σιγά συνειδητοποιούμε ότι άλλοι τύποι εξελικτικής αλλαγής εγείρουν επίσης ζητήματα για αποτελεσματικό έλεγχο των παρασίτων.
Ίσως οι πιο σημαντικές από αυτές τις προκλήσεις στις οποίες προσαρμόζονται τα παράσιτα αφορούν εκείνες που σχετίζονται με το κλίμα. Αυτά συνοψίστηκαν από τον Hoffmann σε ένα πρόσφατο άρθρο στο Current Opinion in Insect Science.
Στη νότια Ιαπωνία, σκώροι παρασίτων του είδους Hyphantria cunea έχουν μετατοπιστεί από 2 γενιές ετησίως σε 3 γενιές, επιτρέποντάς τους να επωφεληθούν από ηπιότερες συνθήκες. Τα παράσιτα έχουν επίσης εξελιχθεί για να γίνουν πιο ανθεκτικά στις ακραίες κλιματικές συνθήκες, γεγονός που τους επέτρεψε να επεκτείνουν τη γεωγραφική τους περιοχή. Υπήρξε μια σταδιακή εξάπλωση στα σκαθάρια πατάτας του Κολοράντο (Leptinotarsa decemlineata ) στη βόρεια Ευρώπη καθώς τα σκαθάρια έχουν γίνει καλύτερα στο ξεχειμώνιασμα υπό ψυχρές συνθήκες. Ο φορέας της νόσου των κουνουπιών, Aedes japonica, έχει επεκτείνει τη γκάμα του με την προσαρμογή σε θερμότερες συνθήκες στον Ειρηνικό σε διάστημα 7-10 ετών
Οι εξελικτικές αλλαγές συμβαίνουν συχνά όταν τα είδη παρασίτων εισβάλλουν σε νέες περιοχές όπου δεν έχουν βρεθεί στο παρελθόν. Εργαστείτε στο εργαστήριο του Χόφμαν σε ακάρεα γης με κοκκινοφόρα ακάρεα (Halytodeus destructor ) έχουν καταστεί ικανοί να ανέχονται θερμότερες και ξηρότερες συνθήκες στην Αυστραλία σε σύγκριση με την περιοχή καταγωγής τους στη Νότια Αφρική, επιτρέποντάς τους να μετακινηθούν στην ενδοχώρα σε πιο άνυδρες περιοχές της Αυστραλίας μακριά από τις ακτές. Αυτό σημαίνει ότι η κατανομή αυτού του σημαντικού παρασίτου της ελαιοκράμβης και των βοσκοτόπων έχει γίνει πολύ ευρύτερη από ό,τι στον αρχικό του βιότοπο, όπου θεωρείται μόνο μικρό παράσιτο.
Όπου έχουν λάβει χώρα εξελιγμένες αλλαγές, μπορεί να είναι δυνατή η απομόνωση των γονιδίων που είναι σημαντικά στη διαδικασία προσαρμογής, με τον ίδιο τρόπο που έχουν εντοπιστεί τα γονίδια που εμπλέκονται στην αντοχή στα εντομοκτόνα. Η καφέ χοάνη για φυτά, Nilaparvata lugens , είναι ένα σημαντικό παράσιτο του ρυζιού και οι διαφορές στην έκφραση ενός γονιδίου που δεν ρυθμίζεται από θερμικό σοκ έχει συμβεί για να αλλάξει την ευαισθησία αυτού του είδους στο θερμικό στρες.
Τα παράσιτα είναι πιθανό να είναι σε θέση να εξελιχθούν γρήγορα επειδή έχουν σύντομους χρόνους παραγωγής και επειδή εμφανίζονται σε μεγάλο μέγεθος πληθυσμού. Το πρώτο διασφαλίζει ότι η επιλογή δρα γρήγορα για να αλλάξει τη γενετική σύσταση των πληθυσμών μεταξύ των γενεών - ένα γονίδιο που προτιμάται από την επιλογή θα αυξάνει σε συχνότητα και κάθε φορά (γενιά) που ενεργεί επιλογή θα το αναγκάζει να αυξάνεται περαιτέρω. Οι μεγάλοι πληθυσμοί σημαίνουν ότι σπάνια γονίδια που ευνοούνται από την επιλογή είναι πιο πιθανό να βρεθούν σε πληθυσμούς. Αυτά μπορούν στη συνέχεια να αυξηθούν γρήγορα από ένα χαμηλό επίπεδο, ενώ σε μικρούς πληθυσμούς θα χρειαστούν αργές διαδικασίες μετάλλαξης για την παραγωγή των γονιδίων αρχικά.
Η ταχεία προσαρμογή στο κλίμα έχει επιπτώσεις στη διαχείριση των παρασίτων. Σημαίνει ότι τα έντομα και τα ακάρεα μπορούν να γίνουν παράσιτα σε περιοχές όπου δεν αναμενόταν να αποτελέσουν πρόβλημα. Σημαίνει επίσης ότι μπορεί να αρχίσουν να προκαλούν μεγαλύτερη ζημιά σε μια περιοχή όπου έχουν εγκατασταθεί. Τέλος, σημαίνει ότι οι ψεκασμοί χημικής καταπολέμησης που στοχεύουν σε ένα συγκεκριμένο στάδιο ζωής μπορεί να καταστούν αναποτελεσματικοί καθώς το παράσιτο εξελίσσεται για να εμφανιστεί νωρίτερα και να επωφεληθεί από νέες ευνοϊκές συνθήκες, αυξάνοντας τα επίπεδα ζημιάς. Η εξελικτική προσαρμογή θα κρατήσει τους φορείς που εμπλέκονται στη διαχείριση των παρασίτων σε επιφυλακή:μπορεί να συμβούν απροσδόκητες αλλαγές ανά πάσα στιγμή για να καταστήσουν τους επιβλαβείς οργανισμούς πιο προβληματικούς στον έλεγχο.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Ταχεία προσαρμογή των ασπόνδυλων παρασίτων στο κλιματικό στρες;, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Current Opinion in Insect Science . Αυτή η εργασία διεξήχθη από τον Ary A Hoffmann από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης.
