Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«RIDL» перенаправляется сюда. Информацию об уязвимости микропроцессора см. В разделе Выборка данных микроархитектуры .
Винтового червя муха был первым вредителем успешно устранены из зоны через метода стерильных насекомых, за счет использования интегрированной зоны шириной подхода.

Метод стерильных насекомых ( МСН ) [1] [2] - это метод биологической борьбы с насекомыми , при котором подавляющее количество стерильных насекомых выпускается в дикую природу. Выпущенные насекомые предпочтительно являются самцами , так как это более рентабельно, а самки могут в некоторых ситуациях наносить ущерб, откладывая яйца в урожай или, в случае комаров , взяв кровь у людей. Стерильные самцы соревнуются с дикими самцами за спаривание с самками. Самки, спаривающиеся со стерильным самцом, не производят потомства, что сокращает популяцию следующего поколения.. Стерильные насекомые не самовоспроизводятся и, следовательно, не могут прижиться в окружающей среде. Повторное высвобождение стерильных самцов при низкой плотности популяции может еще больше сократить, а в случаях изоляции устранить популяции вредителей, хотя экономически эффективный контроль с плотными целевыми популяциями подвергается популяционному подавлению до выпуска стерильных самцов.

Этот метод успешно применялся для уничтожения мухи винт-червя ( Cochliomyia hominivorax ) в Северной и Центральной Америке. Многие успехи были достигнуты в борьбе с вредителями плодовых мух , особенно с средиземноморскими плодовыми мухами ( Ceratitis capitata ) и мексиканской плодовой мухой ( Anastrepha ludens ). В настоящее время проводятся активные исследования для определения эффективности этого метода в борьбе с плодовой мухой Квинсленда ( Bactrocera tyroni ) .

Стерилизация вызывается воздействием облучения на репродуктивные клетки насекомых. SIT не включает выпуск насекомых, модифицированных с помощью трансгенных (генная инженерия) процессов. [3] Более того, МСН не вводит неместные виды в экосистему.

История [ править ]

Идея использования стерильных самцов была впервые изложена российским генетиком А.С. Серебровским в 1940 году [4], но англоязычный мир самостоятельно придумал эту идею и применил ее практически в 1950-х годах. Раймонд Бушленд и Эдвард Книплинг разработали МСН, чтобы исключить винт-червей, охотящихся на теплокровных животных, особенно на крупный рогатый скот. Они использовали тот факт, что самки винтовых червей спариваются только один раз, чтобы атаковать их размножение. Личинки этих мух проникают в открытые раны и поедают мясо животных, убивая зараженный скот в течение 10 дней. В 1950-х годах винтовые черви наносили ежегодный ущерб американским мясным и молочным продуктам, который, по прогнозам, превышал 200 миллионов долларов. Личинки винт-червя также могут паразитировать на человеческой плоти.

Энтомолог Эдвард Ф. Книплинг

Бушленд и Книплинг начали поиск альтернативы химическим пестицидам в конце 1930-х годов, когда они работали в лаборатории Министерства сельского хозяйства США в Менарде, штат Техас . В то время винт-червь опустошал стада домашнего скота на всем американском юге. Поставки красного мяса и молочных продуктов были затронуты в Мексике, Центральной Америке и Южной Америке.

Книплинг разработал теорию автоцидного контроля - разрыва репродуктивного цикла вредителей. Энтузиазм Бушленда по поводу теории Книплинга побудил пару поискать способ выращивания мух в «фабричных» условиях и найти эффективный способ их стерилизации.

Их работа была прервана Второй мировой войной , но они возобновили свои усилия в начале 1950-х, проведя успешные испытания на популяции винтовых червей на острове Санибел , Флорида . Техника стерильных насекомых сработала; почти полное уничтожение было достигнуто с использованием стерилизованных рентгеновскими лучами мух.

Успехи [ править ]

На карте показаны нынешний (оранжевый) и бывший (желтый) ареал распространения, а также примерное сезонное распространение мухи-винта .

В 1954 году этот метод был использован для уничтожения винтовых червей на острове Кюрасао у побережья Венесуэлы площадью 176 квадратных миль (460 км 2 ) . От глистов избавились за семь недель, что спасло стада домашних коз, которые были источником мяса и молока.

В конце 1950-х - 1970-х годах SIT использовалась для борьбы с популяцией винтовых червей в США. В 1980-х Мексика и Белиз устранили свои «винтовые» проблемы с помощью SIT. В 1990-х годах в Центральной Америке развернулись программы ликвидации, после чего в Панаме был установлен биологический барьер для предотвращения повторного заражения с юга. На карте показаны нынешний и прежний ареал распространения, а также примерное сезонное распространение мухи-винта .

В 1991 году метод Книплинга и Бушленда остановил серьезную вспышку винт-червя Нового Света в Северной Африке. Программы борьбы с средиземноморской плодовой мухой в Мексике, Флориде и Калифорнии используют МСН для сохранения статуса страны, свободной от мух. Этот метод был использован для ликвидации дыни муху из Окинавы и в борьбе с мухой цеце в Африке.

Этот метод подавляет насекомых, угрожающих домашнему скоту, фруктовым, овощным и волокнистым культурам. Этот метод получил признание за свои экологические свойства: он не оставляет следов и не оказывает (прямого) отрицательного воздействия на нецелевые виды.

Этот метод оказался благом для защиты сельскохозяйственных продуктов, чтобы прокормить человечество в мире. И Бушленд, и Книплинг получили всемирное признание за свои лидерские качества и научные достижения, включая Всемирную продовольственную премию 1992 года . [5] Техника была провозглашена бывшим министром сельского хозяйства США Орвиллом Фриманом как «величайшее энтомологическое достижение 20-го века».

Африканский трипаносомоз [ править ]

Сонная болезнь или африканский трипаносомоз - паразитарное заболевание человека. Заболевание, вызываемое простейшими из рода Trypanosoma и передаваемое мухой цеце, является эндемическим в регионах Африки к югу от Сахары , охватывая около 36 стран и 60 миллионов человек. По оценкам, ежегодно заражаются от 50 000 до 70 000 человек, и около 40 000 умирают. Три последних эпидемии произошли в 1896-1906, 1920 и 1970 годах.

Исследования мухи цеце показывают, что самки обычно спариваются только один раз (иногда дважды). Исследования показали, что этот процесс эффективен в предотвращении этого бедствия.

Успешные программы [ править ]

Основная статья: Список испытаний техники стерильных насекомых
  • Винт червь Муха ( Cochliomyia hominivorax ) была ликвидирована из Соединенных Штатов, Мексики, Центральной Америки, Пуэрто - Рико и Ливии . [6]
  • Мексиканская плодовая мушка ( Anastrepha Ludens , Лева) была ликвидирована из большинства северной Мексики.
  • На Занзибаре уничтожена муха цеце .
  • Плодовая муха средиземноморская ( Medfly , Ceratitis capitata , Видеман) был ликвидирован в северной части Чили и южной части Аргентины, Перу и Мексики. Он подавляется SIT в фруктовых районах Хорватии, Израиля, Южной Африки и Испании.
  • Плодожорка ( Cydia pomonella ) в настоящее время эффективно подавляется в некоторых районах Британской Колумбии, Канада, [7]
  • Розовый совка ( Pectinophora gossypiella ) искоренены из юго - западе США и северо - западе Мексики.
  • Ложная плодожорка ( Thaumatotibia leucotreta ) в настоящее время эффективно подавляется в некоторых частях Южной Африки.
  • Кактус моль ( огнёвка кактусовая ) была ликвидирована из вспышки в Юкатан, Мексика.
  • Дыни муха ( Bactrocera тыквенных культур , Coquillett) была ликвидирована в Окинаве . [8]
  • Лук муха ( Delia Antiqua ) удалось в луковой производственных площадей в Нидерландах [9]

Цели [ править ]

  • Комар Anopheles - переносчик малярии [10] , например Anopheles arabiensis .
  • Муха цеце ( Glossina spp.) - переносчик сонной болезни у человека и нагана у домашнего скота.
  • Расписная яблочная моль в Окленде , Новая Зеландия
  • Комары Aedes aegypti [11] и Aedes albopictus , переносчики филяриоза , денге , желтой лихорадки , чикунгуньи и вируса Зика [12] [13]
  • Виды плодовых мух, в том числе средиземноморская плодовая муха ( Ceratitis capitata ), карибская плодовая муха ( Anastrepha Suspensa ) и мексиканская плодовая муха ( Anastrepha ludens ) в Северной и Южной Америке, плодовая муха Квинсленда ( Bactrocera tryoni ) в Австралии , восточная плодовая муха ( Bactrocera dorsalis ) в Гавайи и несколько других Bactrocera spp. по всей Австралии, Азии и Океании: ФАО / МАГАТЭ [14] перечисляет 39 различных объектов SIT (DIR-SIT) [15] по всему миру, помогая извлекать информацию о массовом производстве и дозах облучения (IDIDAS).[16] Он включает данные как о дозе облучения, необходимой для дезинсекции групп генерических товаров, так и о дозе облучения, используемой для обеспечения стерильности для борьбы с вредителями с помощью МСН.

История трансграничных перевозок стерильных насекомых [ править ]

Трансграничные перевозки стерильных насекомых осуществляются непрерывно в течение 55 лет (с 1963 г.). Общее количество стерильных насекомых, отправленных через границу в 23 страны-получателя с 50 фабрик по производству стерильных насекомых в 25 странах, оценивается более чем в один триллион тысяч штук. В течение этого длительного периода и множества прецедентов не было выявлено никаких проблем, связанных с возможными опасностями, и, таким образом, партия стерильных насекомых никогда не подвергалась каким-либо регулирующим действиям. В таблице показана история трансграничных перевозок, которые начались в 1963 году с поставок стерильной мексиканской плодовой мухи ( Anastrepha ludens , Loew) из Монтеррея, Мексика, в Техас, США. [17]

Недостатки [ править ]

  • Иногда для подавления популяций перед использованием стерильных насекомых требуются периоды естественной низкой популяции или повторная обработка пестицидами.
  • Разделение по полу может быть трудным [11], хотя это можно легко осуществить в больших масштабах, где генетические системы определения пола были развиты, как у средиземноморской плодовой мухи.
  • Радиация, транспортировка и лечение могут снизить способность самцов к спариванию.
  • Техника зависит от вида. Например, метод должен применяться отдельно для каждого из 6 экономически важных видов мухи цеце.
  • Массовое выращивание и облучение [18] [19] требуют прецизионных процессов. Неудачи случались, когда выпускались неожиданно плодовитые самцы.
  • Подход на территории всего района более эффективен, поскольку миграция диких насекомых из-за пределов контролируемой зоны может воссоздать проблему.
  • Стоимость выращивания достаточного количества стерильных насекомых может быть непомерно высокой в ​​некоторых местах [20], но снижается за счет эффекта масштаба.

Заключение и перспективы [ править ]

Биотехнологические подходы, основанные на генетически модифицированных организмах ( трансгенных организмах), все еще находятся в стадии разработки. Однако, поскольку не существует правовых рамок, разрешающих выпуск таких организмов в природу, [21] [22] стерилизация облучением остается наиболее часто используемым методом. С 8 по 12 апреля 2002 года в штаб-квартире ФАО в Риме прошло совещание на тему «Статус и оценка риска использования трансгенных членистоногих для защиты растений». Итоги [23] совещания были использованы Североамериканской организацией по защите растений (НАППО) для разработки регионального стандарта НАППО № 27 [24]. о «Руководстве по ввозу и выпуску трансгенных членистоногих в закрытые поля», которые могут стать основой для рационального использования трансгенных членистоногих.

Экономические выгоды [ править ]

Продемонстрированы экономические выгоды. Прямые выгоды от искоренения мясной мухи для животноводства Северной и Центральной Америки оцениваются более чем в 1,5 миллиарда долларов в год по сравнению с инвестициями в размере около 1 миллиарда долларов за полвека. Мексика защищает экспортный рынок фруктов и овощей стоимостью более 3 миллиардов долларов в год за счет ежегодных инвестиций около 25 миллионов долларов. Согласно оценкам, статус страны, свободной от средиземноморской мухи, открыл рынки для экспорта фруктов Чили на сумму до 500 миллионов долларов. При внедрении на всей территории и масштабного процесса выращивания, SIT является экономически выгодным по сравнению с традиционным контролем, в дополнение к своим экологическим преимуществам. [25]

Связанные методы в растениях [ править ]

Подобный метод SIT недавно был применен к сорнякам с использованием облученной пыльцы [26], в результате чего семена деформировались, но не прорастали. [27]

См. Также [ править ]

  • Наследственное бесплодие насекомых
  • Генный драйв
  • Генетически модифицированное насекомое

Ссылки [ править ]

  1. ^ Дайк, Вирджиния; Hendrichs, J .; Робинсон, А.С., ред. (2021 год). Метод стерильных насекомых: принципы и практика комплексной борьбы с вредителями на всей территории (2-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press.
  2. ^ Vreysen, MJB, Робинсон, AS, и Hendrichs, J. (2007). «Борьба с насекомыми-вредителями на всей территории: от исследований до практического применения». С. 789 Springer, Дордрехт, Нидерланды
  3. ^ (на французском языке) Луиджи Д'Андреа, «Des insectes transgéniques contre la dengue. Sous quel contrôle et avec quels dangers?», Stop OGM info , no. 52, 2013.
  4. ↑ Серебровский А.С. (1940). «[О возможности нового метода борьбы с насекомыми-вредителями]». Zool. Ж. . 19 : 618–630.
  5. ^ globalreach.com, Global Reach Internet Productions, LLC-Ames, IA-. «1992: Книплинг и Бушленд - Мировая продовольственная премия - улучшение качества, количества и доступности продовольствия в мире» . www.worldfoodprize.org .
  6. ^ «Широкоэкранный метод стерильных насекомых для уничтожения личинок (Diptera: Calliphoridae)» (PDF) .
  7. ^ «Программа OKSIR по выпуску стерильных насекомых (SIR) - это экологически безопасный подход в масштабах всей области к борьбе с популяцией плодожорки в долинах Оканаган, Симилкамин и Шусвап» . www.oksir.org .
  8. ^ Метод стерильных насекомых: пример применения к дынной мухе Bactrocera cucurbitae . (по состоянию на 13 декабря 2016 г.)
  9. ^ «Страницы сайта - по умолчанию» .
  10. ^ "Журнал малярии" . Журнал Малярии .
  11. ^ а б Мамай, Вадака; Майга, Хамиду; Сомда, Нанвинтоум Северин Бимбиле; Валлнер, Томас; Концаль, Анна; Ямада, Ханано; Буйе, Жереми (2020). « Развитие личинок Aedes aegypti и производство куколок в стойле массового выращивания ФАО / МАГАТЭ и факторы, влияющие на эффективность сортировки по полу» . Паразит . 27 : 43. DOI : 10,1051 / паразит / 2020041 . ISSN 1776-1042 . PMC 7301634 . PMID 32553098 .   
  12. ^ «Генетически модифицированный Сват» .
  13. ^ Чен, Лин Х .; Хамер, Дэвидсон Х. (2016). «Вирус Зика: быстрое распространение в Западном полушарии» . Анналы внутренней медицины . 164 (9): 613–5. DOI : 10.7326 / M16-0150 . ISSN 0003-4819 . PMID 26832396 .  
  14. ^ "Метод стерильных насекомых, борьба с насекомыми-вредителями - NAFA" . www-naweb.iaea.org .
  15. ^ "DIR-SIT - Всемирный каталог средств SIT (DIR-SIT)" . nucleus.iaea.org .
  16. ^ «IDIDAS - Международная база данных по дезинсекции и стерилизации насекомых (IDIDAS)» . nucleus.iaea.org .
  17. ^ Прочтите дополнительную информацию об упаковке, транспортировке, хранении и выпуске стерильных насекомых .
  18. ^ "Руководство ФАО / МАГАТЭ / Министерства сельского хозяйства США по контролю качества продукции и процедурам доставки стерильных тефритовых плодовых мух массового выращивания, Руководства и протоколы, борьба с насекомыми-вредителями - NAFA" . www-naweb.iaea.org .
  19. ^ "ФАО / МАГАТЭ. 2006. Стандартные рабочие процедуры ФАО / МАГАТЭ по массовому выращиванию мух цеце, версия 1.0. Международное агентство по атомной энергии, Вена, Австрия. 239pp" (PDF) .
  20. ^ Мамай, Wadaka; Бимбиле Сомда, Нанвинтум Северин; Майга, Хамиду; Концаль, Анна; Валлнер, Томас; Бахум, Маме Тьерно; Ямада, Ханано; Буйе, Жереми (2019). " Порошок личинок черной солдатской мухи ( Hermetia illucens ) в качестве ингредиента в рационе личинок массового разведения комаров Aedes" . Паразит . 26 : 57. DOI : 10,1051 / паразит / 2019059 . ISSN 1776-1042 . PMC 6752115 . PMID 31535969 .   
  21. ^ Кнолы BG и Louis C. 2005. Bridging лаборатория и поле исследования генетического контроля переносчиков заболеваний. В материалах совместного семинара ВОЗ / TDR, NIAID, МАГАТЭ и Frontis по объединению лабораторных и полевых исследований для генетического контроля переносчиков болезней, Найроби, Кения, 14–16 июля 2004 г. Вагенинген. Frontis
  22. ^ Скотт, TW; Таккен, Вт; Knols, BG; Бете, К. (2002). «Экология генетически модифицированных комаров». Наука . 298 (5591): 117–119. Bibcode : 2002Sci ... 298..117S . DOI : 10.1126 / science.298.5591.117 . PMID 12364785 . 
  23. ^ Статус и оценка риска использования трансгенных членистоногих в защите растений (PDF) . 2002 . Проверено 17 сентября 2016 года .
  24. ^ "Региональный стандарт НАППО № 27" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 августа 2008 года.
  25. ^ Hendrichs, Хорхе, и Алан Робинсон. 2009. Техника стерильных насекомых. В Энциклопедии насекомых , изд. Винсент Х. Реш и Ринг Т. Карде. С. 953–957. Второе издание. Лондон, Оксфорд, Бостон, Нью-Йорк и Сан-Диего: Academic Press, Elsevier Science Publisher.
  26. ^ В ожидании US20190208790A1 , Эфрат Лидор-Нили и Орли Нойвирт-Брик, «Композиции, наборы и методы борьбы с сорняками», опубликовано 11 июля 2019 г., передано Weedout Ltd. 
  27. ^ מורן, מירב (30.12.2020). "בלי כימיקלים: שתי מדעניות הגו רעיון פשוט ומהפכני לחיסול עשבים שוטים" . הארץ (на иврите) . Проверено 5 января 2021 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Контроль рождаемости от комаров
  • Статья BBC Online
  • План уничтожения мухи цеце
  • Веб-страница IPC-SIT
  • Повышение продуктивности стерильных самцов в программах SIT плодовой мушки
  • Статья BBC
  • SIT Book Review
  • Универсальный видоспецифический метод искоренения