Насекомые и голод

Они грызут кони и стебли, высасывают сок из листьев и переносят болезни растений - насекомые используют всевозможные приемы для того чтобы получить доступ к питательным веществам, накапливающимся в овощах, фруктах и зерне. Особенно много их после мягких зим, в таких ситуациях они нападают на все, что растет на полях и в садах. Если огромные полчища насекомых заполоняют поля, то за короткое время они не оставляют после себя ничего, кроме голой земли.

Одним из самых опасных вредителей, еще с библейских времен, была саранча. Стая саранчи может состоять из нескольких миллионов насекомых, обладающих огромной коллективной мощью к разрушению. Одно насекомое может съесть не более 2 г. растительной пищи в день -- величину примерно равную его весу. Но там, где прошла саранча, теряется весь урожай. Для того чтобы дать более наглядное представление о масштабах наносимого саранчой вреда, ФАО подсчитало, что 500 000 насекомых за день потребляют столько же пищи, сколько необходимо для пропитания 2 500 человек. Однако саранча уничтожает не только зерновые. В ее меню входят рапс, хлопок и другие культуры.

Наименования вида насекомого часто отражает пищу, которую оно предпочитает. Например, западный кукурузный корневой жук вгрызается в корни проростков кукурузы, из которых он получает питательные вещества и воду. В результате корни сильно повреждаются, надземная часть не получает воду и минеральные элементы в необходимых количествах. Вследствие этого растение увядает.

"Даже если растение выживет, на нем формируется меньше початков, которые к тому же могут опасть еще до начала уборки", -- говорит др. Вольфрам Андерш, ученый из Bayer CropScience, специализирующийся на инсектицидах. В США западный кукурузный корневой жук является основным вредителем кукурузы. Потери урожая и затраты на борьбу с ним в сумме составляют около 1 млрд. долл. США в год.

Кукурузный мотылек является еще одной серьезной проблемой. Он перезимовывает внутри стеблей, на стадии гусеницы, а затем прогрызает в них ходы, подрывая жизненные силы растения. По оценкам ФАО гусеницы листоверток, а именно к этому семейству относится кукурузный мотылек, ежегодно уничтожают около 4% потенциального урожая кукурузы. Этого количества достаточно для того, чтобы накормить приблизительно 60 млн. человек, что эквивалентно населению Великобритании. 

Прожорливые насекомые являются проблемой и для хлопководов: некоторые из них поселяются в коробочках, вызывая их раннее опадение, другие повреждают волокна, или уничтожают листья на побегах.  Основным вредителем этой культуры является хлопковая совка. Из-за огромного аппетита ее гусениц, только в США фермеры ежегодно теряют около четверти миллиарда долларов. Перед тем как зеленые гусеницы превратятся в бабочек кремовой окраски, они могут повредить не только растения хлопка, но и фрукты, овощи и сою. Еще один вредитель, совка Helicoverpa zea, не очень привередлив в еде. Для него подходят и томаты, и кукуруза. Его гусеницы наносят колоссальный ущерб, выгрызая соевые семена изнутри.

Насекомые переносят болезни растений

Гусеницы, жуки и другие насекомые не только мешают развитию растений, забирая у них воду и питательные вещества. Погрызенные ими листья и стебли являются местом заселения грибных и бактериальных инфекций. Питаясь на разных растениях, насекомые могут выступать источником распространения болезней. В некоторых случаях вирусы, занесенные насекомыми, приносят гораздо больший вред, чем непосредственный ущерб от того, что они съедают. Согласно CropLife International, всемирной федерации, объединяющих мировую сельскохозяйственную науку, 42% продукции растениеводства ежегодно теряется из-за насекомых, болезней и сорняков. Споры грибов могут проникать внутрь растений через участки, поврежденные кукурузными корневыми жуками или тлями. Некоторые из этих грибов могут выделять вещества, называемые микотоксинами, представляющими опасность для человека и животных.

Инсектициды используют всевозможные "слабые места" насекомых, уничтожающих посевы. Специфические механизмы действия позволяют им воздействовать на узкие группы насекомых, являющихся основными вредителями. Большинство инсектицидов действует на нервную систему, где они ингибируют синтез или блокируют функцию некоторых ключевых белков. В итоге это приводит к гибели взрослых жуков, бабочек, или же воздействует на отдельные стадии их развития (яйца, личиночные стадии). 

Другие вещества воздействуют на насекомых опосредованно, после их проникновения в ткани растений. Насекомые погибают после того, как употребят такие растения в пищу. Например, инсектицидом Калипсо (Calypso®, Bayer) рекомендуется обрабатывать пищевые объекты вредителей. Он распространяется через сосудистую систему растений, поэтому эффективен даже против тех насекомых, которые "прячутся" с нижней стороны листовой пластинки. Данный инсектицид убивает только тех насекомых, которые питаются обработанными растениями. 

Наперегонки с эволюцией

Даже имея такие мощные средства, разработчики средств борьбы с вредителями постоянно сталкиваются с новыми проблемами. То и дело, в различных частях земного шара появляются насекомые нечувствительные к тому или иному препарату.  Доктор Ральф Нуен, разработчик из  Bayer CropScience поясняет: "Ферментативные системы в организме отдельных особей насекомых перестраиваются так, что они начинают быстрее разлагать действующие вещества. Эти насекомые получают эволюционное преимущество, перед менее устойчивыми собратьями. Значит в следующих поколениях у них будет больше потомков, которые также будут малочувствительны к этому веществу".

Устойчивость распространяется очень быстро из-за высокой подвижности насекомых. Единственным ответным шагом может быть только аккуратное соблюдение антирезистентных программ. "Наша компания проводит многочисленные исследования в области защиты растений. Благодаря этому, мы можем предложить фермерам средства, позволяющие максимально долго сохранять эффективность действующих веществ", -- говорит Нуен.

Исследователи ищут возможность одновременной атаки на несколько слабых мест у насекомых. Это подразумевает разработку инсектицидов, имеющих несколько механизмов действия. Ученые в области защиты растений находятся в постоянном поиске новых веществ, а также новых "слабых мест" у вредителей. Но на это необходимо время и деньги. Как правило, для разработки нового действующего вещества требуется около 10 лет и 200 млн. евро.