07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Метод радиационной половой стерилизации
 07.02.2013

Метод радиационной половой стерилизации для борьбы с насекомыми-вредителями в природе. В 1920-х гг. X. Дж. Мюллер показал, что рентгеновское и у-излучения могут нанести репродуктивным системам насекомых достаточный генетический ущерб, в результате которого они становятся стерильными. Это наблюдение было положено в основу метода резкого сокращения численности или полного уничтожения некоторых насекомых-вредителей, который был впервые предложен советским ученым-генетиком А.С. Серебровским в 1927 г.
Принцип метода борьбы с насекомыми-вредителями путем половой стерилизации основан на облучении самцов такими дозами у-излучения, которые обеспечивают их стерильность, при этом соматические клетки не повреждаются, а у половых наблюдаются разрывы хромосом с последующим неправильным срастанием и слипанием. Самки, спаривающиеся с такими самцами, не дают потомства, так как сперма сохраняет подвижность и оплодотворяет яйца, но развитие зиготы вскоре прекращается, и отрождение личинок из яиц не происходит.
Для практической реализации этою метода в лабораторных условиях на специальных биофабриках-инсектариях, на подходящем субстрате, например на мясе, выращивают (нарабатывают) большое число личинок насекомого-вредителя. После окукливания насекомых собирают и подвергают интенсивному у-облучению в дозе, приводящей к устойчивой стерилизации самцов. Наработанных стерильных самцов выпускают на территориях естественного обитания насекомых этого вида.
Впервые эта технология была продемонстрирована в 1954 г. в Вест-Индии на небольшом острове Кюрасао (колониальная территория Голландии) при уничтожении мухи Callitroga hominivorax (овода).
Более широкомасштабно и не менее эффективно этот метод был применен на юго-востоке США в 1959 г. против мясной мухи (Cochliomyia hominivorax. Coq.) - опасного вредителя домашнего скота и других животных, в результате чего мясная муха на больших площадях, охватывающих весь полуостров Флорида, прекратила существование.
Мясная муха откладывает яйца в открытые раны, а появляющиеся из яиц личинки питаются кровью, лимфой и мышечной тканью животных, увеличивают размеры пораженного места, препятствуя заживлению ран и вызывая нагноение, что привлекает новых самок. Количество личинок в ране может достигать нескольких тысяч. В результате животные могут погибнуть от потери крови и лимфы. Цикл развития паразита: фаза яйца длится 12 ч, личинки - 6-7 дней, куколки - 7-8 дней. Муха живет 2-3 недели, спариваясь на 2-4-й день. Самки откладывают в ранах на теле животных по 200- 300 яиц. За сезон может развиваться до 8-9 поколений мясной мухи. Для стерилизации пятидневных самцом эмпирически установленная доза облучения составляет 180 Гр при длительности облучения 7 мин. Насекомых, оставшихся вполне жизнеспособными, рассеивают затем с воздуха в естественном биотопе. При отсутствии потомства у природных (необлученных) самок развитие популяции резко подавляется. Успешному применению метода в данном случае способствовали два обстоятельства: биологическая особенность вида, отличающегося многократным спариванием самок за весь жизненный период, и немногочисленность природной популяции мясной мухи.
Метод оказался также экономически выгодным: затраты на строительство биофабрики-инсектария и осуществление мероприятий оказались в 2,5 раза меньше по сравнению с ежегодным ущербом, причиняемым фермерам мясной мухой.
Метод половой стерилизации насекомых оказался эффективным в борьбе с дынной мухой. На островах Мияко (Япония) в 1984 г. началась кампания по уничтожению этого вредителя. Стерилизованных мух помечали флуоресцирующим веществом, для того чтобы их можно было отличить от диких. В инсектарии выращивали 150 млн мух в неделю. Каждую неделю выпускали 48 млн стерильных мухе вертолета (2 млн за рейс). Через два года муха была почти полностью уничтожена.
Одно из преимуществ метода половой стерилизации насекомых заключается в том, что его реализация не связана с загрязнением окружающей среды, что происходит при применении химических средств, т. е. его с полным основанием можно отнести к биологическим методам борьбы с насекомыми. Другое важное преимущество - использование доз у-излучения на порядок меньших по сравнению с методом прямого уничтожения насекомых-вредителей. Это в определенной степени облегчает проведение мер техники безопасности обслуживающего персонала.
Число выпущенных стерильных самцов должно намного превосходить численность естественной популяции, включающей необработанных самцов. Чем больше стерильных самцов будет использовано в данном методе, тем лучше будут его результаты. Таким образом, наработать и выпустить в природный биотоп необходимое число стерильных насекомых может быть реально достижимым только на сравнительно немногочисленных популяциях вредителей. Задача, однако, несколько упрощается в случае, если данный метод предполагают использовать для предотвращения распространения случайно завезенных, но не успевших еще достаточно размножиться, карантинных вредителей.
В любом случае применение этого метода предполагает выращивание в инсектарии весьма значительных количеств насекомых. Отсутствие технологии массового разведения данного вида насекомых (например, в силу особых условий его содержания или специфики питания) также может ограничить возможности применения метода. Другая проблема метода - необходимость карантина на территории, где он реализуется, для предотвращения повторного заражения территории данным вредителем и ухудшения численного соотношения стерильных и нестерильных самцов.
Метод половой стерилизации насекомых можно модифицировать в зависимости от биологических особенностей вредителя. Например, особенностью опасных вредителей фасолевой и гороховой зерновки является их концентрирование в зернохранилищах. Это дает возможность проводить половую стерилизацию непосредственно в амбарах с помощью передвижных облучательных установок и не нарабатывать необходимое количество стерильных самцов. Количество выпущенных из зернохранилища облученных насекомых будет намного больше числа перезимовавших в поле нестерильных особей.
Метод половой стерилизации успешно применяли в борьбе со средиземноморской плодовой мухой (вредителем цитрусовых, персиков, абрикосом и других плодовых), гороховой и фасолевой зерновками, хлопковым долгоносиком, мухой цеце, заражающей «сонной болезнью» людей и скот и др.