Този бръмбар беше един от първите, атакувани с химикали и беше много успешен в развитието си след тези атаки

Колорадският бръмбар е развил устойчивост към повече от 50 различни вида инсектициди, което прави насекомото „супер вредител“, който всява хаос върху картофите по целия свят.

Ново изследване установява, че бръмбарът е постигнал този подвиг до голяма степен, като се е обърнал към дълбоко разнообразие в генома си, което е позволило на различни популации в САЩ бързо да развият резистентност към почти всичко, което хората са хвърлили срещу него. Богатството на разнообразието на вредителя и арсеналът от съществуващи гени за резистентност вероятно ще затруднят контрола му в бъдеще, независимо от това какви нови инсектициди разработват изследователите. Но новото разбиране за геномните ресурси на вредителя може да помогне на учените да проектират системи за управление, които да го държат под контрол.

„Този ​​бръмбар беше един от първите, атакувани с химикали в съвременната епоха и беше много успешен в развитието си след тези атаки“, казва Шон Шовил, професор по ентомология от Университета на Уисконсин-Медисън, който ръководи новия анализ. „За други насекоми, които се надяваме да контролираме, има уроци, които трябва да се научат от изучаването на този вредител. Какви механизми използва това насекомо, за да преодолее тези инсектициди?

Заедно със своите сътрудници в UW-Madison и други институции, Schoville публикува своите констатации 19 януари в сп Молекулярна биология и Evolution.

Екипът на Шовил за първи път секвенира генома на колорадския бръмбар през 2018 г. Оттогава те изследват генома, за да разберат как насекомото може да преодолее новите инсектициди толкова бързо, колкото го прави. За да направят това, те секвенират няколко десетки бръмбари от цяла САЩ. Тези регионални популации се различават по отношение на пестицидите, на които са устойчиви и откъде са дошли, което може да даде улики за еволюционната история на вредителя.

Учените открили, че тези различни регионални групи са еволюирали толкова бързо, защото техните родителски популации вече са имали генетичните ресурси, необходими за преодоляване на инсектицидите.

„Добре известно е, че гените, които се развиват, участват в резистентността към насекоми“, казва Шовил. "Но това, което е интересно е, че различните популации променят различни части от гени или различни гени по един и същи път." Този подобен, но не идентичен път към резистентност сред различните популации е известен като повтаряща се еволюция.

Тази бърза еволюция, основана на богатство от съществуващо генетично разнообразие, е в противоречие с по-стар модел на еволюция, който приема, че редките мутации трябва бавно да възникват в популацията. Докато новите мутации се развиват и могат да допринесат за инсектицид резистентността, бързата реакция на картофения бръмбар към нови химикали в различни части на страната може да се обясни само със съществуващото му разнообразие.

Констатациите са нежелана новина за фермери и учени, които се надяват да обърнат хода на атаките на колорадския бръмбар. Изглежда малко вероятно, казва Шовил, дори чисто нов инсектицид да държи вредителя под контрол за дълго. Но въоръжени със знанието за това как колорадският бръмбар е заобиколил атаките на индустрията до момента, бъдещите изследвания може да помогнат за създаването на креативни стратегии, за да бъде в крак с този враг.

„По-сложните модели могат да ни помогнат да научим как различните техники за управление влияят върху еволюцията на бръмбара“, казва Шовил. "Това може да ни позволи да променим стила си на управление, за да го забавим."

Често неуспехите в борбата с колорадския бръмбар се дължат на други фактори, освен само на устойчивостта на инсектициди. Време за пръскания е от решаващо значение за контрола. Презимуващите бръмбари са привлечени от нивите за период от няколко седмици; пръскането с инсектицид твърде рано може да контролира само част от тези бръмбари. Въпреки това, изчакването, докато ларвите пораснат почти напълно, също увеличава шансовете за неуспех на контрола. Малките ларви се контролират много по-лесно с инсектицид, отколкото големите. Използването на правилното количество инсектицид, както и получаването на пълно покритие на растенията е важно.  

Тази статия се появява в броя на май 2022 г Производител на картофи.