دانشمندان سیگنال های جنسی حشرات را برای از بین بردن آفت کش ها دستکاری می کنند

کرم پنبه ای که رنگ کرمی دارد و تنها چند سانتی متر طول دارد چندان جذاب نیست. اما این پروانه پر جنب و جوش کشاورزان در سراسر جهان را آزار می دهد. ماده ها می توانند صدها تخم در یک زمان بگذارند که به کرم های سیری ناپذیر پیله ساز تبدیل می شوند. آنها فقط محصول پنبه را نمی خورند. آنها همچنین با خوردن گل ها، بافت های تولید مثل، میوه ها و غلات به سویا، گوجه فرنگی، ذرت شیرین، فلفل و بسیاری از محصولات دیگر حمله می کنند. آنها می توانند به سرعت کل محصول را از بین ببرند.

هر ساله حشراتی مانند کرم غوزه بیش از 20 درصد از محصولات کشاورزی جهان را از بین می برند. کشاورزان با استفاده از آفت کش ها با آنها مبارزه می کنند. اما برخی از آفت کش ها برای سلامت انسان خطرناک هستند و بسیاری از آنها به اکوسیستم های اطراف آسیب می رسانند. در این شرایط، واضح است که ما به رویکردهای سازگار با محیط زیست بیشتری برای کنترل آفات نیاز داریم و یک راه حل ممکن است هدف قرار دادن غریزه جنسی این آفات باشد.

حشرات ماده می توانند در تاریکی مطلق بدون هیچ سیگنال صوتی و از صدها متر و گاهی بیش از یک کیلومتر با استفاده از فرمون های جنسی حشرات نر را جذب کنند. نرها بوی این سیگنال های شیمیایی را دنبال می کنند و با ماده هایی که به آنها می رسد جفت می شوند. سپس ماده ها تخم هایی می گذارند که به لاروهای گرسنه تبدیل می شوند. این قدرت شیمیایی شگفت انگیز است و می توان از آن برای اهداف شخصی خود استفاده کرد. هونگ لی وانگ، محقق گروه فرمون در دانشگاه لوند در سوئد، می گوید:

ما می توانیم از ترکیبات فرمونی مصنوعی در مزرعه استفاده کنیم که در هوا آزاد می شوند و سیگنال اصلی حشرات ماده را می پوشانند.

وانگ توضیح می دهد که پوشاندن بوی جنسی، یافتن و جفت گیری حشرات ماده را برای حشره نر دشوارتر می کند. در نتیجه، جمعیت حشره مورد نظر کاهش می یابد. این بدان معنی است که آفات کمتری در آن منطقه وجود خواهد داشت که به محصولات زراعی آسیب برساند. ده ها سال است که کشاورزان از فرمون های مصنوعی به این روش استفاده می کنند. اما تا به حال، هزینه ها مانع از استفاده گسترده آنها شده است. تولید فرومون های مصنوعی بسیار گران است. بنابراین استفاده از آنها فقط برای محافظت از محصولات با ارزش بالا مانند میوه منطقی بود.

  دوربین‌های اکشن GoPro در آستانه بزرگ‌ترین تغییر در سال‌های اخیر هستند

اکنون، وانگ و همکارانش راهی برای تولید مقرون به صرفه و پایدار فرمون‌هایی کشف کرده‌اند که آفاتی را جذب می‌کنند که محصولات ارزان‌تری مانند کلم و لوبیا را از بین می‌برند و راه را برای استفاده گسترده‌تر از فرومون‌ها برای کنترل آفات هموار می‌کنند. در مقاله ای که در مجله Nature Sustainability منتشر شد، این گروه نشان داد که چگونه می توان مقادیر قابل توجهی از دو فرومون مهم حشره را از دانه کتان گیاه روغنی استخراج کرد.کاملینا ساتیوا) تولید شده. سپس آنها نشان دادند که فرمون های مصنوعی در آزمایش های شکار انبوه به خوبی کار می کنند و جفت گیری کرم غوزه پنبه را مختل می کنند. کریستر لوفستد، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد جانورشناسی کاربردی در دانشگاه لوند.

اولین کاری که باید انجام می دادیم تعیین مسیرهای تولید فرمون در حشرات بود.

کار گروه Lofstedt با مطالعه ژن‌های حشرات برای یافتن ژن‌هایی که تولید فرمون جنسی مورد نظر را کنترل می‌کنند، انجام شد. سپس محققان این ژن ها را در یک بستر بیولوژیکی متفاوت قرار دادند. به طوری که می تواند مقدار زیادی فرمون جنسی تولید کند (در این مطالعه از گیاه بذر کتان استفاده شده است)، اگرچه مخمر نیز موثر است.

در نهایت ترکیب مورد نظر جداسازی و خالص سازی شد تا برای آزمایش میدانی آماده شود. فرمون‌های گیاهی جدید با استفاده از پخش‌کننده‌های فرمون در مزرعه آزمایش شدند و کارایی آن‌ها با فرومون‌های مصنوعی معمولی مقایسه شد. هر دو نسخه به یک اندازه در به دام انداختن حشرات و قطع جفت گیری آنها مؤثر بودند.

اثربخشی فرمون های مصنوعی به صورت کاهش جمعیت حشرات نر در طول زمان نشان داده شد. این نتایج نشان داد که فرمون های مشتق شده از گیاه می توانند جایگزین مناسبی برای فرمون های مصنوعی رایج باشند. حدود یک دهه طول کشید تا ثابت شود روش جدید تولید فرمون کارآمد و مؤثر است. لاوستدت می گوید:

ما اکنون به دنبال افزایش این فرآیند و عرضه آن به بازار هستیم.

تحقیقات Lofsted راه را برای استفاده از اختلال جنسی برای محافظت از سایر محصولات در برابر آفات nebz هموار می کند. لاوستدت می گوید:

استفاده از فرمون ها در تولید نیشکر و سویا باید امکان پذیر باشد.

زیبایی فرمون ها در این است که حشرات را نمی کشند، فقط بر رفتار آنها تأثیر می گذارند. Srinivasan Ramasamy، حشره شناس در مرکز جهانی سبزیجات توضیح می دهد که این آنها را نسبت به آفت کش ها که اغلب بسیاری از گونه های غیر هدف را می کشند، سازگارتر با محیط زیست هستند.

  کابل aux چیست و چه کاربردی دارد؟

آفت کش ها معمولاً در خاک، هوا، آب و روی ارگانیسم های غیر هدف در اکوسیستم ما یافت می شوند. آنها می توانند به گیاهان و حیوانات آسیب برسانند، از میکروارگانیسم های خاک و حشرات مفید مانند زنبورها و گرده افشان ها گرفته تا عنکبوت ها و کنه ها و گیاهان، ماهی ها، پرندگان و سایر اشکال حیات وحش.

علاوه بر این، حشرات تشخیص می دهند که آیا سیگنال فرمون خاصی از گونه خود آنهاست یا خیر. این بدان معنی است که شما می توانید چرخه زندگی آفات خاصی را هدف قرار دهید. بدون تاثیر بر سایر حشرات وانگ می گوید:

ویژگی یکی از بارزترین ویژگی های سیستم فرمونی است.

این سیستم نه تنها برای بسیاری از حشرات این محیط، بلکه برای کشاورزان و مصرف کنندگان نیز مناسب است. فرمون های حشرات برای انسان سمی نیستند، که یک مزیت واقعی برای کارگران کشاورزی است. لوفستد توضیح می دهد:

حشره کش های معمولی بر باروری کارگران کشاورزی تأثیر منفی می گذارد.

برخی از آفت کش ها سیستم های بدن حشرات را هدف قرار می دهند که شباهت های فیزیولوژیکی به انسان دارند. مانند انتقال دهنده های عصبی. راماسامی می گوید:

وقتی در معرض این آفت کش ها قرار می گیرید، می توانند فیزیولوژی شما را تحت تاثیر قرار دهند.

لافستد می‌گوید مهم‌تر از آن، حشرات در برابر سیگنال‌های ارتباطی خود مقاومت نشان نمی‌دهند. چون در برابر آفت کش ها مقاوم می شوند.

مقالات مرتبط:

استفاده مکرر از یک خانواده آفت کش ها معمولاً باعث سازگاری حشرات می شود و آنها دیگر به همان مواد شیمیایی پاسخ نمی دهند. بنابراین برای دیدن اثر آنها باید مقادیر بیشتری را اعمال کنیم که عواقب وحشتناکی برای محیط زیست دارد. حتی اگر این تکنیک مقیاس‌پذیر باشد، محدودیت‌هایی برای نحوه استفاده از آن وجود خواهد داشت. در این مورد، همکاری بین کشاورزان همسایه نیز بسیار مهم است. زیرا اگر منطقه بزرگتری در نظر گرفته شود، اختلال جفت گیری بهتر عمل می کند. آفات ماده می توانند در خارج از مزارع جفت گیری کنند و سپس سفر کنند و در جای دیگری تخم بگذارند. لاوستدت می گوید:

به طور معمول، استفاده از فرومون ها برای کنترل حشرات در باغچه خانه چندان موفقیت آمیز نیست.

قوانینی نیز وجود دارد که باید رعایت شود. راماسامی هشدار می دهد که این واقعیت که فرمون های مصنوعی تولید شده به روشی که شرح داده شد، محصولات اصلاح شده ژنتیکی (GMO) هستند، می تواند یک مانع بزرگ باشد و هزینه ها را افزایش دهد. Lofsted می گوید که قوانین سختگیرانه در مورد استفاده از GMOs در اروپا می تواند به این معنی باشد که اروپا این محصولات را از دست خواهد داد. در نهایت، محدودیت‌های بیولوژیکی برای تعداد فرمون‌هایی که می‌توان استفاده کرد وجود دارد. آنها انتخاب مناسبی برای همه آفات نیستند. لوفستد توضیح می دهد:

همه حشرات دارای فرمون جنسی نیستند.

برخی از حشرات ترکیبات پیچیده ای تولید می کنند که مهندسی زیستی آنها آسان نیست. در برخی موارد، فرمون جنسی از دو یا سه ترکیب تشکیل شده است. راماسامی می گوید:

در این صورت شما به دو یا سه گیاه اصلاح شده ژنتیکی نیاز دارید که همه آنها باید شرایط لازم را داشته باشند.

واقعیت این است که برای پایداری کشاورزی ممکن است به ترکیبی از تکنیک های کنترل آفات نیاز داشته باشیم. مانند آفت کش های تولید شده توسط قارچ ها یا ویروس ها و گونه های گیاهی مقاوم به آفات که همراه با فرمون های مهندسی شده استفاده می شوند. با این حال، رقابت برای کنترل آفات در حال حاضر شدید است: آفت کش ها به راحتی در دسترس هستند، استفاده از آنها آسان است، چندین حشره را هدف قرار می دهند و نسبتاً ارزان هستند. راماسامی می گوید:

اگر یک برنامه مدیریت یکپارچه آفات شامل پنج جزء مختلف باشد، کشاورزان با آن موافقت نخواهند کرد.

به گفته وی، کلید این مشکل یافتن راه حلی قوی و در عین حال ساده است. با این حال، Lofsted معتقد است که فرمون های گیاهی می توانند بخش بزرگی از رویکرد کنترل آفات در آینده باشند. او می گوید که این شیمی سبز است که با انرژی خورشیدی کار می کند. بنابراین، اگر می‌خواهیم پایدار عمل کنیم و از حیات وحش، محصولات زراعی و سلامت انسان محافظت کنیم، باید روش‌های کنترل آفات مانند این را پیدا کنیم که به طور واقع بینانه برای کاهش استفاده از آفت‌کش‌ها افزایش یابد.

  شیائومی 12 را در مترو ببینید

دیدگاهتان را بنویسید