Editor ‘ s note: Dette er en gjest innlegg av Dominic Reisig, professor i entomologi ved NC State. I vår pågående Forskning Saker serien, NC State forskere adresse verdien av vitenskap, teknologi, ingeniørfag og matematikk.
boll weevil (Anthonomus grandis) er ikke mye å se på – bare en grå, liten bille med en imponerende lang snute., Men denne spesielle bille, og sin sult for bomull, var kraftig nok til å smi et enestående samarbeid mellom bønder, politikere og forskere. Og at partnerskap viste hvor mye kan oppnås når forskere og bønder arbeider sammen.
Hva voksne boll weevils mangler i størrelse, gjør de opp for med deres larver er evne til å fø på og ødelegge bomull., Boll weevils angitt USA fra Mexico i slutten av 1800-tallet, da de ble først oppdaget i Texas. Av 1920-tallet de hadde spredt seg gjennom alle de store bomullsdyner / -produserende områdene i landet. Omfanget av skaden var fantastisk, så ble det kontroll innsats kastet på denne insekt: på en gang, en tredjedel av insektmiddel brukes i USA ble brukt til å bekjempe boll weevils.
I 1903, sjef for den AMERIKANSKE, Department of Agriculture (USDA) vitnet før Kongressen at insekt er utbrudd var en «bølge av onde», og som rammet områdene i Mexico hadde forlatt bomull produksjonen helt. Faktisk, mange forskere er enige om at sammenstøtet var så stor på landsbygda i Sør er bomullsdyner / -avhengig av økonomien som det var en av årsakene til «the Great Migration,» når Afro-Amerikanere flyttet i hopetall til den nordlige USA tidlig på 1900-tallet.
til Tross for ankomst av boll weevil, bomullsdyner / – produksjon ved første faktisk økt i USA, fordi prisen på bomull økt som boll weevil kjørte noen bomull produsenter ut av business. Bomullsdyner / – produksjon flyttet i forkant av weevil, skape en boom i bomull beplantning i områder som ble weevil-gratis. Men som bomullsdyner / – spredning, så gjorde boll weevil – koster bomull dyrkere milliarder i omsetning.
å Erklære Krig på Weevil
Så, i 1958, noe roman som skjedde. Den Nasjonale Bomull Council of America enstemmig enige om, for første gang, på et stykke av gården lovgivning., Blant andre ting, som lovgivning kalles for bomull forskning til å bli utvidet, og boll weevil å bli eliminert.
Dette var et uvanlig skritt for mange grunner. Første, arbeid hadde blitt gjort for å fjerne insekter i husdyr før, men ingen hadde noen gang prøvd det med en avling pest; dette var å bryte ny mark. Andre, var dette kommer til å koste mye penger, noe som vil kreve støtte fra den føderale regjeringen., Tredje, ingen hadde ennå ikke kommet opp med en måte å utrydde insekt. Til slutt, når utrydding begynte, for utrydding av prosessen ville bli en felles ressurs. På grunn av dette, samarbeid vil være avgjørende, gitt at det ville være en fristelse for enkeltpersoner eller hele regioner, for å få en gratis tur, avhengig av bidrag fra sine naboer til utrydding innsats. Slik obligatorisk bonde deltakelse var et must. Én etter én, hver av de utfordringene som ble tatt opp, noe som krever tett samarbeid på alle trinn.
Insekt utrydding var ikke et helt nytt konsept., Arrangøren av utrydding var en USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS) forsker ved navn Edward Knipling, som hadde kommet opp med en idé som kalles den sterile insekt teknikk. Denne teknikken ble utviklet i 1950-årene for å eliminere screwworm, en parasittisk insekt skadedyr av storfe. Den sterile insekt teknikken baserer seg på flom miljø med masse sterile hanner. Disse menn så parre seg med hunnene, men ikke produsere avkom. Knipling nå tenkt utrydding av boll weevil, erkjenner at det var to sprekkdannelse i sin rustning., For det første, det var et eksotisk treslag, som mente at det kunne være til stede uten at noen av parasitter og rovdyr som svekket bestander i sin opprinnelige Mexico. For det andre, det var avhengige av en enkel vert anlegg, bomull, som også ble ikke innfødt til USA.
Dessverre, det sterile insekt teknikk bombet. En million sterilt boll weevil menn ble utgitt i en rettssak. Men det sterile menn kunne ikke konkurrere med sine virile wild kolleger og rettssaken var mislykket.
Hvis utrydding var kommer til å skje, forskere ville ha for å utvikle en ny metode., I slutten av den føderale regjeringen, statlige myndigheter, og ulike bomull stiftelser og foreninger bevilget millioner av dollar for å støtte forskning er nødvendig for å utvikle nødvendige verktøy for utrydding.
For eksempel, Congress finansiert USDA-ARS laboratorier i mange land, inkludert en på campus av Mississippi State University (universitet) som var kritiske til å skape mange av de verktøyene som trengs for utrydding., Denne støtten fortsatte gjennom utrydding innsats for å sikre at insekt kan elimineres begynnelsen i Virginia og nordøstlige Nord-Carolina, og beveger seg stadig sørover.
Men forskerne av utrydding overfor en betydelig utfordring foran. De visste at, for utrydding å være vellykket, måtte det være en veldig effektiv metode for å kontrollere boll weevils – en med en suksess rate på nesten 100 prosent. Og det ville kreve et betydelig sprang over tilgjengelige kontroll teknikker.,
i Løpet av 1950-tallet, kontrollere boll weevil blir pålagt flere programmer av svært harde og giftige insektmidler (f.eks., aldrin, azinphosmethyl, benzen hexachloride, klordan, dieldrin, toxaphene, malathion, methyl parathion, og parathion). Men en egen vitenskapelig forhånd var rett rundt hjørnet.
Nye Våpen
I 1960-årene, forskere var bare begynnelsen for å forstå viktigheten av insekt feromoner, kjemikalier produsert av insekt arter som endrer atferden til andre individer i arten., USDA-ARS forskere oppdaget sex tiltrekkende feromoner av boll weevil – kombinasjonen av stoffer som er tillatt mannlige boll weevils å finne kvinnelige boll weevils. Disse forskerne var i stand til å perfeksjonere en syntetisk pheromone attractant blanding, og skaper en lokke som kan brukes til å felle den amorøse boll weevils. Dette forhånd skulle vise seg å være krumtapp for vellykket fjerning, som weevils kunne bli tiltrukket, fanget, og overvåkes.
et Annet viktig gjennombrudd var oppdagelsen av en metode for å kontrollere at økt suksess fra 85-90 prosent kontroll for å 98-99 prosent.,
Insekt utvikling er avhengig av temperatur, og lavere temperaturer tregere weevil utvikling og reproduksjon. Mississippi forskere oppdaget det, ved å gjøre flere insektmiddel programmer med korte mellomrom i løpet av høsten, de kan både redusere den siste reproduktive generasjon av weevils og i betydelig grad begrenser overlevelse av potensielt overvintring voksne. Dette ble kalt reproduksjon-diapause kontroll metode.,
kombinasjonen av feromoner feller og reproduksjon-diapause kontroll metode ment som, gitt samarbeid på et område-bred basis, den boll weevil kan bli utslettet. Og pheromone feller kaldt også brukes til å bekrefte om utrydding av arbeidet var vellykket. Denne one-two punch ble testet i en pilot-programmet i Alabama, Mississippi og Louisiana tidlig på 1970-tallet., Pilot program kunne ikke bevise at denne tilnærmingen ville utrydde boll weevils, men det var vellykket nok til å redusere befolkningen nivåer som regjering, industri og forskning tjenestemenn valgt å gå videre med en omfattende tilnærming. Dette er neste trinn er involvert rulle ut to ledsager studier i slutten av 1970-tallet: en studie fant sted i Mississippi, og ved hjelp av den best kjente metoder for boll weevil på den tiden, mens en annen rettssak testet reproduksjon-diapause kontroll metode i North Carolina og Virginia.
Samarbeid var kritisk til Nord-Carolina/Virginia rettssaken., Den føderale regjeringen kom gjennom med nok midler til å støtte 50 prosent av rettssaken, mens delstaten North Carolina avtalt å plukke opp en annen 25 prosent av kostnadene. Og mer enn tre fjerdedeler av North Carolina bomull dyrkere godkjent av utrydding, enige om å finansiere de resterende 25 prosent. I mellomtiden, en ny insektmiddel hadde blitt tilgjengelig, diflubenzuron, som viste seg å gjøre utrydding enda mer vellykket.
Etter tre år, reproduksjon-diapause metoden viste seg å være så vellykket at det bare er én weevil ble fanget i Nord-Carolina/Virginia utrydding området., Videre, dette weevil var tenkt å bli igjen i et forurenset felle det ikke hadde vært rengjort skikkelig. Insektmiddel bruke falt etter utrydding, men utvidelse og videreføring av programmet var ikke lett. Problemer med finansieringen, grower støtte i new utrydding områder, og utbrudd av andre skadedyr, som følge av intensiv insektmiddel programmer som brukes i utrydding innsats – som utslettet fordelaktig insekter som normalt holdes skadedyr i sjekk – sinket prosessen Imidlertid av 2009, boll weevil ble erklært utryddet fra alle USA, bomullsdyner / -produserende landene, med ett unntak: Texas, som er den største bomull produsent i landet.
En Skjør Seier
Som bringer oss til 2017. Utrydding innsats har blitt stoppet på Texas-Mexico grensen, mye på grunn av ustabilitet skapt av ulovlig narkotikahandel. At ustabilitet har effektivt gjort store bomull gårder i Mexico utilgjengelige for behandling, noe som skaper en innbydende habitat for boll weevil bestander for å rebound. Et annet problem i Mexico er tilstedeværelsen av ikke-bomull plantearter som kan være vert boll weevil., Ytterligere tiltak for å begrense samarbeid over grensen, herunder den foreslåtte grensen veggen, må du kontrollere at boll weevil er «wave of evil» er fortsatt en truende trusselen. Som et resultat, er det en pågående kampen for å holde boll weevils innsjekking i Nedre Rio Grande Valley of Texas, finansiert av en løpende årlig vurdering av bomull-produserende landene, som er rettet mot å forebygge – og sporing – spredning av boll weevil bestander.
Men denne historien understreker også det faktum at boll weevil i stor grad har vært erobret i USA, takket være samarbeid mellom bønder, forskere og offentlige tjenestemenn – og på grunn av, i stor grad, til statlige forskningsmidler. For eksempel, i det sørøstlige USA, en boll weevil har ikke vært fanget i et feromon felle i 14 år. Og de føderale investeringer, laget over Sør, fortsette å betale utbytte i form av nye prosjekter, som er rustet til å takle dagens innfødte og skadelige insekter på grunn av de investeringer som er gjort fra boll weevil utrydding.,
For eksempel, de tidlige investeringer ved statlige og føderale myndighetene opprettet USDA-ARS forskning system som fortsatt er til stede i dag over det sørlige USA, inkludert anlegget på Mississippi State. Dette systemet fortsetter å gjøre en forskjell for AMERIKANSKE gårder. Forskning enheter i områder som fortsatt har boll weevil bestander er ved hjelp av cutting-edge teknologi, som for eksempel populasjonsgenetikk og luftig infrarøde bilder, for å spore bevegelsen av arter og identifisere potensielle flekker av nektarplanter for ødeleggelse., Som boll weevils har vært sakte viskes ut, stat for stat, disse forskerne og anlegg har flyttet forskning prioriteringer til andre problemer og skadedyr som påvirker planteproduksjon. Ingen ønsker å kjempe en annen hundre-års krigen med en plante pest.