РЕЗИСТЕНТНОСТЬ НАСЕКОМЫХ(ПРИВЫКАНИЕ К ПРЕПАРАТАМ )
Резистентность
Резистентность (от латинского resistento-сопротивляемость) – устойчивость различных организмов к химическим и биологическим препаратам.
Устойчивость организма к пестицидам – это биологическое свойство сопротивляться его отравляющему действию. Устойчивый организм нормально функционирует, развивается и размножается в среде, содержащей яд.
Устойчивость и резистентность организмов нередко рассматривают как синонимы. Однако целесообразнее термин устойчивость употреблять в общем смысле этого слова либо в частных случаях в отношении природных стрессовых факторов, болезней и вредителей. Термином резистентность желательно обозначать устойчивость организмов к пестициду.
Померанцевая щитовка
История обнаружения явления
Первая информация о появлении устойчивых к химическим пестицидам организмов появилась в научной печати в 1915 году в США.
В частности, сообщалось о возникновении в калифорнийских садах колоний померанцевой щитовки, устойчивых к синильной кислоте.
Позднее, проявив внимание к этому вопросу, специалисты обнаружили признаки устойчивости и у других вредных организмов к сере и даже к инсектициду растительного происхождения – пиретруму, получаемому из ромашки далматской и других ее видов. До 1940-х годов резистентности не придавали большого значения, однако с появлением в 1960-х годах целой серии химических препаратов она вновь привлекла внимание.
Различают устойчивость природную, основанную на биологических и биохимических особенностях организмов, и приобретенную, появляющуюся только в результате взаимодействия с ядом.
Природная устойчивость
Природная устойчивость подразделяется на:
- видовую,
- половую,
- фазовую (стадийную),
- возрастную,
- сезонную и
- временную.
Этот вид устойчивости возник и существует вне зависимости от применения химических средств защиты растений.
Видовая устойчивость
обусловлена особенностями биологии определенных видов вредных организмов (насекомых, клещей грызунов и других).
Устойчивость организмов сильно колеблется в пределах одного вида, что следует учитывать при использовании пестицидов.
Половая устойчивость
. В ряде случаев более устойчивы к ядовитым веществам женские особи насекомых и животных. Такая устойчивость преодолевается подбором соответствующих доз.
Фазовая устойчивость
Изменения устойчивости вредных организмов отмечаются и в онтогенезе в зависимости от фазы (стадии) развития. Наиболее чувствительны к ядам личинки и взрослые насекомые, канидиды грибов в момент прорастания, растения в фазе проростков. Высокоустойчивы насекомые в фазе яйца, куколки и во время диапаузы, зимующие споры грибов и бактерий, семена растений.
Устойчивость вредных организмов к ядам в пределах одной фазы развития изменяется в зависимости от возраста, времени суток и времени года (сезона). Личинки насекомых более чувствительны к инсектицидам в раннем возрасте, а к моменту линьки их устойчивость возрастает.
Возрастная устойчивость
. С возрастом увеличивается также устойчивость растений и грызунов.
Сезонная устойчивость
. Для насекомых, зимующих в фазе имаго или личинки, характерна сезонная устойчивость. В конце лета или осенью эти виды более устойчивы к пестицидам, так как накапливают значительное количество жира и мало питаются. Весной они более чувствительны к ядам потому, что организм ослаблен длительной зимовкой.
Приобретённая устойчивость (собственно резистентность)
В результате систематического применения инсектицидов и акарицидов у насекомых и клещей может появиться устойчивость (резистентность) к ним. Устойчивые к действию инсектицидов насекомые не гибнут от данных ядохимикатов, применяемых в дозах, выбывающих гибель обычной (чувствительной) популяции.
Основной причиной резистентности является селекция устойчивых особей, выживающих после применения препарата в определенной дозе. Каждая популяции насекомых представляет совокупность особей, отличающихся по своим биологическим особенностям, в том числе и по чувствительности к действию ядов. При систематическом применении инсектицидов у быстроразмножающихся видов (дающих за сезон несколько поколений) отбирается и селекционируется часть популяции, содержащая гомозиготные особи (по гену устойчивости), и результате чего на время наследственно закрепляется устойчивость к данному фактору.
В основе преобразования чувствительной популяции в устойчивую лежат количественные изменения её генотипического состава.
Различают несколько разновидностей устойчивости. Кроме прямой (индивидуальной) устойчивости к инсектицидам, нередко возникает перекрестная групповая устойчивость (кросс-резистентность) к целой группе химических соединений из данного класса, хотя остальные соединения при этом и не применялись. Чаще всего это происходит в отношении соединений, обладающих аналогичным или родственным механизмом токсического действия. Реже возникает и проявляется менее четко перекрестная межгрупповая устойчивость, проявляющаяся в отношении соединений из других химических классов.
Индивидуальная устойчивость
Это резистентность только к одному препарату. Встречается довольно редко и обусловливается активностью узкоспециализированных ферментов, разрушающих токсичное вещество. Например, устойчивость насекомых к карбофосу объясняется тем, что этот препарат быстро разрушается в организме устойчивых насекомых ферментом малатионоксидазой.
Групповая устойчивость
Это устойчивость к двум или нескольким препаратам, родственным по строению и, относящимся к одной группе, возникающая после применения препарата этой группы. Например, после обработок насекомых препаратами гхцх возникала раса вредителей, устойчивая ко всем хлорорганическим инсектицидам. Групповая устойчивость насекомых или клещей обусловлена следующими причинами:
- более медленным проникновением яда в организм и более быстрым выведением его. Устойчивые особи выделяют в 2-3 раза больше токсиканта, чем чувствительные;
- быстрой ядовитого вещества вследствие более высокой активности ферментов или появления специфичных энзимов. У устойчивых к фосфорорганическим соединениям рас насекомых активность алиэстераз и фосфатаз выше, чему чувствительных. В результате инсектицидам быстро разрушается. Некоторые виды насекомых обладают набором специфичных ферментов, активно разрушающих инсектициды (у устойчивых к карбофосу – малатионоксидаза);
- различной проницаемостью оболочек нервных стволов. В организме устойчивых насекомых инсектицид плохо проникает в нервные клетки (установлено для полихлорциклодиенов);
- повышенным содержанием липидов в теле устойчивых особей. Эго приводит к тому, что липидорастворимые яды в значительном количестве удерживаются в жировом слое и оказываются выведенными из сферы действия.
Перекрёстная устойчивость
Это устойчивость к двум или нескольким разных групп как по химическому строению, так и по , возникающая после использования одного препарата. Такая устойчивость встречается редко и мало изучена. Подобное явление, по-видимому, объясняется тем, что ранее примененный инсектицид усиливает активность неспецифических ферментов эндоплазматической сети жирового тела. Поэтому новый препарат быстро разрушается до нетоксичных продуктов.
Пути преодоления устойчивости
Для борьбы с устойчивыми популяциями вредных организмов и чтобы предотвратить возникновение резистентности к необходимо тщaтeльное соблюдение норм расхода препаратов и сроков их применения.
Для предотвращения возникновения популяций с приобретённой устойчивостью применяют:
- чередование с препаратами различным как в течении сезона, так и по годам;
- замена применяемых препаратов токсикантами другого химического класса, чередование препаратов разного спектра активности. Например, пиретроиды при установлении к ним резистентности у колорадского жука целесообразно чередовать с неоникотиноидами;
- добавление к этим препаратам синергистов – веществ, усиливающих действие препарата. Однако не рекомендуется использовать смеси инсектицидов, например пиретроидов и фосфорорганических препаратов, в неполных, относительно от рекомендованных, дозах. При их неоднократном применении разовьется резистентность к каждому компоненту смесей, и сразу два препарата будут потеряны для производства. При высоких уровнях резистентности к одному из компонентов применение смеси вообще малоэффективно;
- прекращение применения , входящих в группу, к которой проявилась резистентность. В этом случае популяция организмов с течением времени вновь насыщается чувствительными особями и к конце концов становится нерезистентной. Данный процесс носит на звание реверсии резистентности.
В случае, если в популяции вредителей обнаруживается множественная резистентность и преодолеть ее можно только отказом от использования препарата, заменяя их другими средствами и методами борьбы (устойчивые сорта, трансгенные растения, биологический и другие).