poznámka Editora: Toto je hostem příspěvek od Dominik Reisig, profesor entomologie na NC Státu. V našem probíhajícím výzkumu Matters series, NC státní výzkumníci řešit hodnotu vědy, technologie, inženýrství a matematiky.
boll weevil (Anthonomus grandis) není moc na pohled, jen šedivý, malý brouk s působivě dlouhý čenich., Ale tenhle konkrétní brouk, a jeho hlad po bavlně, byl dostatečně silný, aby forge nebývalé partnerství mezi zemědělci, zákonodárci a vědci. A toto partnerství ukázalo, kolik lze dosáhnout, když vědci a zemědělci spolupracují.
Co dospělý boll weevils chybí ve velikosti, které tvoří s jejich larvy schopnost živí a zničit bavlny., Boll weevils vstoupil do USA z Mexika na konci roku 1800, kdy byli poprvé spatřeni v Texasu. Do roku 1920 se rozšířily do všech hlavních oblastí produkujících bavlnu v zemi. Rozsah poškození byl úchvatný, stejně jako kontrolní úsilí hodil na tento hmyz: v jeden čas, jedna třetina insekticid používaný v USA byl použit k boji proti boll weevils.
v roce 1903, šéf USA., Ministerstvo Zemědělství (USDA) svědčil před Kongresem, že hmyzí ohniska byla „vlna zla“, a že postižených oblastí v Mexiku opustil bavlna výrobu úplně. Ve skutečnosti, mnoho učenců souhlasí s tím, že dopad byl tak velký, na venkovské Jižní bavlny-závislá ekonomika, že to byla jedna z příčin „Velké Migrace“, kdy Afričtí Američané přestěhovali hromadně na severu USA v časném 1900s.
i Přes příchod boll weevil, produkce bavlny v první, ve skutečnosti vzrostl v USA,, protože cena bavlny vzrostla, když boll weevil vedl některé pěstitele bavlny mimo provoz. Výroba bavlny se přesunula před weevil, což způsobilo boom bavlněných výsadeb v oblastech, které byly bez plevelů. Ale jak se Bavlna rozšířila, tak i boll weevil-stojí pěstitele bavlny miliardové příjmy.
vyhlášení války na Weevil
pak se v roce 1958 stalo něco nového. Národní rada pro bavlnu v Americe se poprvé v historii jednomyslně shodla na části zemědělské legislativy., Tato legislativa mimo jiné požadovala rozšíření výzkumu bavlny – a odstranění boll weevil.
byl To neobvyklý krok pro mnoho důvodů. První snahy byly provedeny, aby vymýcení hmyzu v živočišné předtím, ale nikdo nikdy se snažil to s plodina škůdce; to byl průlomový. Za druhé, to bude stát spoustu peněz, což by vyžadovalo podporu federální vlády., Za třetí, nikdo ještě nepřišel na způsob, jak vymýtit hmyz. Konečně, jakmile začne eradikace, proces eradikace by se stal společným zdrojem fondu. Z tohoto důvodu by spolupráce byla životně důležitá, vzhledem k tomu, že by bylo pokušení pro jednotlivce nebo celé regiony získat volnou jízdu, spoléhat se na příspěvky svých sousedů k úsilí o eradikaci. Povinná účast zemědělců byla tedy nutností. Jeden po druhém byly řešeny všechny výzvy, které vyžadovaly úzkou spolupráci na každém kroku.
vymýcení hmyzu nebylo zcela novým konceptem., Pořadatelem vymýcení byla USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS) vědec jménem Edward Knipling, kdo přišel s nápadem tzv. technika sterilního hmyzu. Tato technika byla průkopníkem v roce 1950 k odstranění šroubovice, parazitický hmyz škůdce skotu. Sterilní technika hmyzu se spoléhá na zaplavení životního prostředí spoustou sterilních mužů. Tito muži se pak páří se ženami, ale neprodukují žádné potomky. Knipling nyní předpokládal vymýcení boll weevil, uznává, že má v brnění dvě brady., Za prvé, byl to exotický druh, což znamenalo, že by mohl být přítomen bez některých parazitů a dravců, kteří oslabili populace v jeho rodném Mexiku. Za druhé, byla závislá na jediné hostitelské rostlině, bavlně, která také nebyla původem z USA
bohužel, sterilní hmyzí technika bombardovala. Jeden milion sterilních boll weevil mužů byl propuštěn v procesu. Sterilní samci však nemohli konkurovat svým virilním divokým protějškům a proces byl neúspěšný.
Pokud by došlo k eradikaci, vědci by museli vyvinout novou metodu., Za tímto účelem, federální vláda, státní vlády, a různé bavlněné nadací a sdružení přivlastnil miliony dolarů na podporu výzkumu jsou zapotřebí pro rozvoj nezbytné nástroje pro eradikaci.
například kongres financoval laboratoře USDA-ARS v mnoha státech, včetně jedné na kampusu Mississippi State University, která byla rozhodující pro vytvoření mnoha nástrojů potřebných pro eradikaci., Tato podpora pokračovala eradikačním úsilím, zajistit, aby hmyz mohl být odstraněn počínaje Virginií a severovýchodní Severní Karolínou a neustále se pohyboval na jih.
ale vědci eradikace čelili významné výzvě vpředu. Věděli, že pro vymýcení být úspěšný, musí být velmi efektivní metodou řízení boll weevils – jeden s úspěšností téměř 100%. A to by vyžadovalo výrazný skok nad dostupnými technikami kontroly.,
Během 1950, ovládání boll weevil parazitární onemocnění vyžaduje více aplikací, velmi drsné a toxické insekticidy (např. aldrin, azinphosmethyl, benzen hexachlorid, chlordan, dieldrin, toxafen, malathion, parathion-methyl, a parathion). Ale Samostatný vědecký pokrok byl hned za rohem.
Nové Zbraně,
V roce 1960, výzkumníci byli teprve na začátku pochopit význam hmyzu feromony, chemické látky produkované druhy hmyzu, které mění chování jiných jednotlivců v druhu., Vědci USDA-ARS objevili feromony přitahující sex boll weevil-kombinace chemikálií, které umožnily samcům boll weevils najít ženské boll weevils. Tito vědci dokázali zdokonalit syntetickou přitažlivou feromonovou směs a vytvořit návnadu, která by mohla být použita k zachycení milostných Boll weevils. Tato záloha by se ukázala být základem pro úspěšnou eradikaci, protože weevily by mohly být přitahovány, uvězněny a sledovány.
dalším významným průlomem byl objev metody kontroly, která zvýšila úspěch z 85-90 procent kontroly na 98-99 procent.,
vývoj hmyzu je závislý na teplotě a nižší teploty zpomalují vývoj a reprodukci weevilu. Mississippi vědci zjistili, že, tím, že více insekticid aplikace v krátkých intervalech během podzimu, mohli by oba snížit poslední reprodukční generace weevils a výrazně omezit přežití potenciálně přezimování dospělé. Toto bylo nazýváno kontrolní metodou reprodukce-diapause.,
kombinace feromonových pastí a reprodukce-diapauza metoda kontroly mysli, které, vzhledem k tomu, spolupráce na prostor-široký základ, boll weevil může být vymýcena. A feromonové pasti se také používají k potvrzení, zda bylo úsilí o eradikaci úspěšné. Tento jeden-dva punč byl testován v pilotním programu v Alabamě, Mississippi a Louisianě během počátku 70.let., Pilotní program nemohl dokázat, že tento přístup by eradikace boll weevils, ale to byla dost úspěšná na snížení populace úrovně, že vláda, průmysl a výzkum úředníci se rozhodli přistoupit s rozsáhlé přístupu. Tento další krok podílející se vyvalit dva společníka studiích v pozdní 1970: jeden proces se konal v Mississippi použití nejlepších známých metod řízení pro boll weevil v době, zatímco další zkušební testování reprodukce-diapauza metody řízení v Severní Karolíně a ve Virginii.
spolupráce byla kritická pro soud v Severní Karolíně/Virginii., Federální vláda přišla s dost finančních prostředků na podporu 50 procent soudu, zatímco státě Severní Karolína souhlasil vyzvednout dalších 25 procent nákladů. A více než tři čtvrtiny Severní Karolína pěstitele bavlny schválen na eradikaci, se dohodly na financování zbývajících 25 procent. Mezitím byl k dispozici nový insekticid diflubenzuron, který dokázal, že eradikace je ještě úspěšnější.
po třech letech se metoda reprodukce-diapause ukázala tak úspěšná, že v oblasti eradikace Severní Karolíny/Virginie byl uvězněn pouze jeden weevil., Navíc, tento weevil byl myšlenka být ponechán v kontaminované pasti,která nebyla řádně vyčištěna. Použití insekticidů se po eradikaci snížilo, ale rozšíření a pokračování programu nebylo snadné. Problémy s financováním, pěstitel podporu v nové vymýcení oblastech a výskyt jiných škůdců, vyplývající z intenzivní insekticid aplikace používané v eradikační úsilí – které zničily prospěšné hmyz, který normálně drží škůdci v check – zpomalil proces Však do roku 2009, boll weevil byl vyhlášen vymýcena ze všech USA, státy produkující bavlnu, s jednou výjimkou: Texas, který je největším producentem bavlny v zemi.
křehké vítězství
, které nás přivádí do roku 2017. Úsilí o eradikaci bylo zastaveno na hranici mezi Texasem a Mexikem, zejména kvůli nestabilitě způsobené nelegálním obchodováním s drogami. Tato nestabilita účinně učinila velké bavlněné farmy v Mexiku nepřístupné pro léčbu, vytváří příjemné prostředí pro populace boll weevil k oživení. Dalším problémem v Mexiku je přítomnost druhů rostlin bez bavlny, které mohou hostit boll weevil., Další úsilí o omezení spolupráce přes hranice, včetně navrhované hraniční zdi, zajišťuje, že boll weevilova „vlna zla“ zůstává hrozící hrozbou. Jako výsledek, tam je neustálý boj udržet boll weevils v šachu v Dolním Rio Grande Valley v Texasu, financované průběžně výroční hodnocení z bavlny-vyrábí států, který je zaměřen na prevenci a sledování – šíření boll weevil populace.
ale tento příběh také zdůrazňuje skutečnost, že boll weevil byl do značné míry dobyt v USA.,, díky spolupráci mezi pěstiteli, vědci a vládními úředníky – a z velké části díky federálnímu financování výzkumu. Například v jihovýchodních USA nebyl boll weevil zachycen v feromonové pasti za 14 let. A ty federální investice, uskutečněné na jihu, nadále vyplácejí dividendy ve formě nových projektů, které jsou připraveny řešit dnešní domorodý a invazivní hmyz kvůli investicím z eradikace boll weevil.,
například tyto rané investice státních a federálních vlád vytvořily výzkumný systém USDA-ARS,který je dodnes přítomen v jižních USA, včetně zařízení ve státě Mississippi. Tento systém nadále mění americké farmy. Výzkumné jednotky v oblasti, které stále mají boll weevil populace jsou pomocí řezání-hrana technologie, jako jsou populační genetika a letecké infračervené zobrazování, sledovat pohyb druhů a identifikovat potenciální opravy hostitelských rostlin pro ničení., Jak boll weevils byly pomalu eradikovány, stát od státu, tito vědci a zařízení posunuli priority výzkumu na jiné otázky a škůdce ovlivňující produkci plodin. Nikdo nechce bojovat s další stoletou válkou s rostlinným škůdcem.