Феромоны насекомых запрещают рабочим размножаться

Эффект бабочки. Феромоны насекомых убьют их самих и спасут зерно

Феромоны насекомых запрещают рабочим размножаться
Мельничная огневка (Anagasta kuehniella)
(«Википедия»)

Ежегодно на хлебокомбинатах и кондитерских фабриках Ленинградской области возникает одна и та же проблема — порча зерна. Причина — мельничная огневка. Эта бабочка-вредитель падка буквально на все продукты.

Особые же условия на складах помогают сохраниться не только съестному, но и насекомым.

Недавние исследования петербургских ученых из ИЭФБ РАН под руководством Оксаны Селицкой доказали эффективность массового отлова крылатых нахлебников с помощью синтетических половых феромонов.

Знакомство с капканом

Феромонная ловушка (http://agrohimija.ru)

Феромонная ловушка — не что иное, как небольшая треугольная палатка с клеевой поверхностью внутри. Однако в подобной засаде окажутся лишь невнимательные. Так провиант не уберечь. Завлекает же в нее бабочек феромон. Им и пропитывают ловушки.

Феромоны — это особые вещества, выделяемые самкой. Они сообщают самцам о ее готовности размножаться. Таким образом, в ловушку попадаются лишь особи мужского пола. А без «сильной половины» популяции продолжение рода становится невозможным.

В отличие от таких методов борьбы с насекомыми, как фумиганты, мелки или таблетки, половые феромоны практически безопасны. Человеку нужно только помыть руки с мылом после работы с ними. Действие веществ направлено лишь на определенные виды.

Теплокровным животным и полезным насекомым также ничего не грозит. Феромоны, точнее их химический аналог, не наносят никакого вреда окружающей среде.

Они разлагаются под воздействием солнечного света, температуры и влаги как на свежем воздухе, так и в помещениях.

С чего начинаются опыты

Мест для «тестирования» вредителей выбрано всего два: лабораторные условия (в сосудах объемом около 3 л, а также в ольфактометре с движущимся воздухом) и непосредственно на самих предприятиях. Чтобы понять, как избавиться от крылатых едоков, для начала их пришлось разводить.

В выращенном поколении мельничной огневки — потомки реальных обитателей хлебокомбинатов Петербурга. Подопытные бабочки проходят жесткий «кастинг». Все они одного возраста и способны спариваться. Исследуется не только их брачное поведение, но и реакция самцов на синтетический аналог феромона.

Для отлова мельничной огневки используются в основном треугольные ловушки, описанные вначале. Их клеевая поверхность немного больше площади листа А4. Чтобы узнать, ловушка какой конструкции наиболее действенна, тестируют еще две: ловушку-ленту (как для обычных мух) и ловушку-живоловку.

Помимо этого, исследователям необходимо ответить еще на один важный вопрос: какое расстояние между ловушками оптимально для уничтожения вредителей? Определить его можно лишь в производственных условиях. Решено выпускать, а затем обратно отлавливать оставшихся маркированных самцов.

Всё это будет происходить при постепенном отдалении химических капканов друг от друга.

Насколько эффективны ловушки на складах, проверят по двум критериям: числу пойманных самцов и числу оплодотворенных самок. Подсчитают абсолютно всех бабочек как на стенах помещения, так и на оборудовании.

Среда объедания

Огневка сухофруктовая (Cadra cautella) (www.pesticidy.ru)

Эффективно бороться с крылатым врагом можно, лишь зная его в лицо. Исследователи вычислили самых популярных вредителей, место и время их налета. На хлебокомбинатах самой многочисленной оказалась мельничная огневка.

Другие — сухофруктовая и южная амбарная — активно помогают ей подъедать запасы. Кондитерские фабрики атакуют уже знакомая нам мельничная огневка и какаовая. Однако бабочки не являются единственными налетчиками. В их компании и малый мучной хрущак.

Хоть этот жук и не порхает с места на место (его крылья недоразвиты), вреда он наносит не меньше. Его обедом становится мука, крупа, отруби. Реже — пораженные зерновые злаки, орехи или сухофрукты. Не признает он только бобовые, рис, ячмень и овес. Именно с этими видами насекомых приходится усиленно бороться.

Остальные вредители немногочисленны. Например, рогатый хрущак, суринамский мукоед (тоже небольшой жук) или инжирная огневка прибывают на фабрики только с партиями зараженного сырья.

Огневка южная амбарная (Plodia interpunctella)
(http://lepidoptera.crimea.ua)

По наблюдениям ученых, передвижение армии бабочек связано с движением муки на предприятиях. Огневка оккупирует все хранилища, бункеры для накопления муки (в производственном корпусе) и тестомесильный цех.

Численность мельничной огневки непосредственно зависит от температуры, влажности и качества продуктов. Брачный сезон у бабочек длится весь год, но весной и летом насекомые плодятся особенно активно. Именно в это время температура в помещениях достигает 26 °С, что идеально для вредителей. В таких условиях рождается 6–7 поколений налетчиков. Они сменяют друг друга через полтора-два месяца.

Биологи выяснили, что на разных предприятиях количество насекомых увеличивается примерно в одно и то же время. Связано это со схожими условиями на кондитерских фабриках и хлебокомбинатах. Приходится демографический взрыв на конец февраля — начало марта, хотя в Петербурге за окнами еще ниже нуля.

Малый мучной хрущак (http://proznania.ru)

Влияние других организмов, с которыми вредители взаимодействуют, невелико. Рассмотрим это на примере осы-наездника Venturia.

Данное насекомое паразитирует на гусеницах мельничной огневки и на паразите малого мучного хрущака — Bethylidae (одном из семейств примитивных ос).

Однако ни массовой гибели, ни всплеска рождаемости у бабочек или жуков наездник не вызывал.

Убойныйэликсир

Наиболее эффективные ловушки для отлова вредителей содержат особый компонент. Это половой феромон, на который самцы и летят в поисках самки. Данное вещество не только приманивает особей мужского пола, но и в точности определяет их поведение.

Каждый представитель мельничной огневки совершает брачный ритуал. В нем пять основных этапов: движение усиков, бег и взлет, полет к «источнице» феромона, приземление на нее и попытка спаривания.

Действенный синтетический аналог должен пробуждать в насекомых такую же реакцию.

Оса-наездник (Venturia canescens)
(www.landcareresearch.co.nz)

Из «оригинального» гормона ученые выделили два вещества. Одно из них основное и входит в состав половых феромонов каждой мельничной огневки.

Полученный элемент привлекает абсолютно всех самцов. Насекомые повторяют свои свадебные церемонии, не подозревая о коварном обмане. Именно это вещество и используется для ловушек. Другое же не изучено.

Его функции неизвестны.

Тестирование синтетического феромона в ольфактометре дополняют другие наблюдения. Реакция бабочек изучается непосредственно на созданных треугольных ловушках. Те самцы, что оказываются в полуметре от капкана, начинают свой брачный ритуал.

Когда же расстояние сокращается до 30–40 см, только 6% мужских особей избегает западни. В большинстве случаев бабочки приземляются рядом с ловушкой и более не двигаются. Возможно, из-за их привыкания к синтетическому феромону. Живыми из «сетей» выбирается не более 4% вредителей.

Хоть насекомые и не погибают, поиск самки для них становится затруднительным.

Массовый отлов самцов при помощи феромонов резко нарушает соотношение между полами. Мужским особям становится сложно ориентироваться в пространстве и искать себе пару. Однако задержка спаривания увеличивает срок жизни самок и время их готовности размножаться. Это негативное последствие компенсируется снижением плодовитости бабочек и жизнеспособности яиц.

Производственная практика

Вид примитивных ос (Bethylidae) (http://doska7.ru)

После лабораторных опытов феромонные ловушки начинают проверять «в полях». Испытания показали, что на один капкан хватает 1–1,5 мг искусственного гормона. Но точные цифры необходимы не только в дозировке вещества.

Расстояние между ловушками и уровень их размещения — важные факторы эффективного отлова. Например, в помещениях с высокими потолками и невысокой численностью вредителей западню можно устраивать в полутора метрах от пола.

Если же насекомые густо заселили предприятие, то высота снижается до половины метра.

Нередко на фабриках приходится ставить ловушки по соседству с оборудованием или впритык к стене. Биологи доказали, что и при таких условиях клеевые капканы исправно ловят крылатых нахлебников.

Оптимальное расстояние между феромонными ловушками — 2,5–5 м. Ученые пытались более четко определить диапазон.

Но разница в количестве пойманных появляется лишь тогда, когда западня от бабочки находится в 7,5–10 м.

Бытует мнение, что угодившие в капкан насекомые снижают его эффективность. Результаты опыта петербургских исследователей опровергли это. По статистике, отловленные вредители никак не влияют на действенность ловушки, не «засоряют» ее и не отпугивают своих сородичей.

Из всевозможных феромонных капканов ловушки-ленты и треугольные ловушки лучше всех нейтрализуют мельничную огневку. Живоловка же с бабочками справляется куда хуже, что, скорее всего, связано с недостатками ее конструкции.

Использование феромонных ловушек на предприятиях снижает численность вредителя и не позволяет ей резко увеличиться. Это экологически безопасно. Токсическая нагрузка на фабриках снижается, не нарушается рабочий процесс. Минус данного метода один — всё это не действует моментально. Эффекта приходится дожидаться не менее трех месяцев.

Самая высокая эффективность достигается при использовании капканов с одновременной обработкой помещений. В таком случае гибнет около 93-95% мельничной огневки, что позволяет сохранять провиант практически нетронутым. 

Екатерина Седошенко

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: https://trv-science.ru/2016/10/effekt-babochki-2/

Феромоны насекомых. полезные для человека свойства и применение – агробезопасность

Феромоны насекомых запрещают рабочим размножаться

Феромоны — высоколетучие вещества, выделяемые насекомыми в микроколичествах для общения друг с другом. Они были открыты в 1959 году Питером Карлсоном и Мартином Люшером, а само слово «феромон» происходит от греческих «фереин» — «переносить» и «хормон» — «сигнал, импульс».

Говоря простым языком, феромоны — это запахи, которыми насекомые «разговоривают» друг с другом. Для человека очень важным в этом открытии стало то, что феромон — не просто запах, но запах-приказ, запах-команда, почувствовав который насекомое совершает определенное действие.

Практическое применение феромонов

Научившись синтезировать феромоны искусственно, человек получил возможность приказывать насекомым, контролировать их поведение.

Самым простым и очевидным способом использовать эту уникальную возможность стал приказ вредителям отправляться в ловушки.

Таким образом можно либо полностью избавиться от них, либо хотя бы точно определить момент их появления и количество, чтобы далее выработать эффективный план борьбы.

Применять феромоны насекомых в сельском хозяйстве стало возможным лишь тогда, когда ученые научились относительно быстро выделять феромоны насекомых и синтезировать их аналоги в промышленных масштабах по допустимым для потребителя ценам.

Если, например, для идентификации первого феромона в 1959 году потребовались десятилетия работы и сотни тысяч насекомых, то сейчас, при наличии соответствующего оборудования, можно обойтись несколькими десятками насекомых.

Ученые разных стран к настоящему моменту установили структуру феромонов нескольких тысяч насекомых.

После идентификации состава феромона, синтеза, очистки и тестирования полученного аналога подбирается специальный носитель (диспенсер) и необходимое количество феромона для эффективной конкуренции с феромоном, который выделяется самими насекомыми. Разрабатываются эффективные ловушки и методы применения. По мере накопления экспериментальных данных потребителям предлагают понятные готовые решения.

Полезные свойства феромонов

Открытие феромонов стало фундаментом для совершенно нового уникального направления в комплексной борьбе с вредителями в сельском и лесном хозяйстве, городской среде, в защите запасов.

Роль этого направления все больше возрастает. Феромоны незаменимы для тех, кто занимается органическим земледелием и не использует никаких химических препаратов.

В чем уникальность и преимущества этого метода?

  • Феромоны насекомых абсолютно безопасны для человека и окружающей среды!
  • Они весьма специфичны и узконаправлены, безопасны для насекомых-опылителей.
  • Они активны при очень низких концентрациях — до миллионных долей грамма.
  • В отличие от химических инсектицидов, их постоянное применение не вызывает у вредителей появления опасного свойства устойчивости, или резистентности, то есть способности игнорировать действие данного вещества.
  • Они могут охватить большую площадь.

Виды феромонов, применяемых в сельском хозяйстве

В настоящее время известно много различных видов феромонов. Их группируют в зависимости от того эффекта, который они оказывают на организм насекомого.

https://www.youtube.com/watch?v=z-MGY3hIuBI

В мировой практике IPM (аббревиатура Integrated Pest Management) — интегрированной системы защиты растений — выделяют четыре сложившихся сегмента:

  • половые феромоны (Sex Pheromones) — как правило, выделяются самками, которые таким образом сигнализируют самцам о своем меcтоположении и приказывают им двигаться к себе для спаривания и размножения;
  • феромоны агрегации (Aggregation Pheromones) — являются приказом для насекомых одного вида собраться в определенном месте, например, для последующей зимовки или перехода к следующей стадии развития или питания именно здесь, и т.п.;
  • феромоны тревоги (Alarm Pheromones) — являются сигналом бедствия, обозначая конкретное место этого бедствия. Для разных видов насекомых такие сигналы могут отдавать разные приказы к действию. Например, для муравьев это может быть приказ к общей атаке в данном месте в ответ на агрессию врага, для тли — приказ немедленно покинуть данное место и отправиться как можно дальше.
  • феромоны яйцекладки (Oviposition-Leterning Pheromones) — являются сигналом, обозначающим место для откладки яиц (описаны для кровососущих насекомых).

Мировое использование феромонов как метода борьбы с вредителями стремительно растет. По данным Grand View Research, в 2014 году мировой рынок IPM-феромонов оценивался в $ 1,7 млрд без учета данных по России и СНГ.

При этом более 70% приходится на половые феромоны, используемые для феромониторинга и регулирования численности насекомых методом создания самцового вакуума или методом половой дезориентации.

Подробно об этих методах читайте в разделе «Статьи».

В России половые феромоны составляют более 85% рынка предложений феромонов.

Источник: http://agrobezopasnost.com/feromony-nasekomyx-poleznye-dlya-cheloveka-svojstva-i-primenenie/

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: