Генетические методы подавления вредных насекомых

Биологическую среду любого живого организма можно подразделить на внешнюю и внутреннюю. Большинство аспектов подавления вредных насекомых биологическими или другими средствами касается внешней среды и того, как можно управлять ею или изменять ее, причиняя ущерб этим насекомым (например, повышая их смертность). Ho можно управлять также биологическими факторами внутренней среды (внутри самого организма), обращая их против насекомого-вредителя. В этом отношении особое внимание привлекает генетическая структура вредителя и возможность внесения в нее полезных для нас изменений (например, приводящих к уменьшению плодовитости). Удивительно, что приложению принципов генетики к подавлению вредных насекомых уделяется сравнительно мало внимания. Это тем более странно, что современная генетика во многом основана на данных, полученных на насекомых, особенно на плодовой мушке Drosophila melanogaster Meigen, медоносной пчеле Apis mellifera L. и шелковичном черве Bombyx mori (L.). Генетика нашла широкое практическое применение во многих областях современного сельского хозяйства, за исключением, пожалуй, контроля над насекомыми. Te особенности, которые делают насекомых идеальными экспериментальными объектами для общебиологических исследований, почти совсем не используются в такой прикладной области, как подавление вредителей. Высокий репродуктивный потенциал, короткие жизненные циклы, сравнительная легкость массового разведения — все эти качества могут быть выгодно использованы против вредных насекомых. Важны также и огромная генетическая пластичность насекомых (вспомним щирокое распространение устойчивости к инсектицидам), и их природное генетическое разнообразие, а также изменчивость, вызываемая различными мутагенами, к которым они чувствительны. Наконец, как указывает Уиттен, для успешного использования против насекомых генетических методов иногда требуется гораздо меньше основной информации по биологии и экологии организма-мишени (кроме количественных данных), чем для других форм биологического регулирования, по крайней мере в тех случаях, когда есть возможность выпускать для подавления естественной популяции необходимое количество обработанных насекомых. Успех генетического подхода зависит в основном от того, будут ли происходить случайные скрещивания между выпущенными насекомыми и дикой популяцией. Из наблюдаемого опыта, однако, следует, что широкие исследования основ экологии вида-мишени помогут избежать излишних трудностей, присущих программам генетической регуляции, ограничившись при этом скромными средствами.

Генетическая регуляция вполне попадает под широкое определение, принятое нами для биологического подавления вредных насекомых, поскольку этот метод включает использование самого вредителя для подавления его же популяции. Действительно, главный принцип метода основан на том, что поиск и атаку самки наиболее эффективно осуществляют самцы этого же вида. По степени специфичности и безопасности для окружающей среды этот метод превосходит все остальные. В этой главе мы кратко рассмотрим теорию и практику генетических методов воздействия на вредных насекомых, а также использование для подавления популяций искусственной стерильности. Будет затронуто также имеющее отношение к этим проблемам конкурентное вытеснение насекомых-вредителей менее вредоносными формами, и мы закончим этот раздел обсуждением возможностей улучшения генетических свойств полезных организмов.