Использование пестицидов, хотя и является инструментом защиты не только урожаев, но и глобальной продовольственной безопасности, в некоторых случаях может представлять экологические риски, поэтому растет интерес к биологическим альтернативам. Репелленты для отпугивания вредителей – одна из них.
Об этом пишет agroxxi.ru ссылаясь на релиз Университета штата Пенсильвания, в котором сообщается о разработке нового репеллента от тли.
«Исследователи решили мыслить нестандартно и разработать репеллент на основе феромонов божьей коровки, которая славится как главная охотница на тлю. Команда под руководством Сары Херманн из Колледжа сельскохозяйственных наук штата Университета штата Пенсильвания опубликовала свою работу в журнале «Basic and Applied Ecology» и недавно получила патент на инновацию.
Хотя известно, что божьи коровки являются прожорливыми потребителями тли, мелких насекомых, которые поедают почти все виды растений, ученые сосредоточились на динамике отношений между этими организмами без потребления. Интерес Херманн вызвала способность тли улавливать уникальные запахи, которые испускают божьи коровки, и обрабатывать этот запах как сигнал к изменению поведенческих черт, позволяющих тле избежать поедания.
«Основная цель — начать мыслить нестандартно, - говорит Херманн, профессор и доцент кафедры экологии членистоногих и трофических взаимодействий. - Мы хотим понять, как страх быть съеденным влияет на поведение и физиологию. Мы начинаем с серьезных экологических вопросов, связанных с сельскохозяйственными системами, чтобы разработать меры вмешательства. Используя знания об уже существующих основных экологических взаимодействиях, мы можем работать с природой, а не против нее».
Херманн исследовала поведенческие реакции тлей на «запахи» божьих коровок и охарактеризовала химический состав этих запахов в сотрудничестве с коллегами из Институтов Хака Центра химической экологии Университета Пенсильвании.
В итоге ученые определили основные соединения, составляющие запах божьей коровки в 2021 году, и обнаружили, что сам по себе запах может вызывать определенное поведение у тли. Далее начался этап тестов, когда исследователи распространяли запах божьей коровки в воздух вокруг растений, сигнализируя о проблеме тле, находящейся поблизости.
В ходе экспериментов выяснилось, что старается избегать растений с ароматом божьей коровки. Присутствие запаха божьих коровок также сокращает время, в течение которого тля питается, и снижает численность ее популяции на 25%.
Херманн говорит, что компоненты аромата могут производиться на коммерческой основе, такие препараты будут доступны по цене как для разработки, так и вывода на рынок. Она и соавтор Джессика Кансман, доцент кафедры наук о растениях и патологии растений в Университете штата Монтана, недавно получили патент на аромат, который позволяет использовать репеллент для отпугивания тли в агропромышленных хозяйствах и частных садах.
«Наша работа показывает, что присутствие запахов божьих коровок само по себе может служить методом сокращения популяций тли, по крайней мере, в краткосрочной перспективе», — говорит Херманн.
Подобные процессы химической экологии, где используются феромоны для управления поведением вредителей, изначально были впервые применены в борьбе с вредителями как «нарушение спаривания». Нарушение спаривания снижает успешный поиск партнера организмами-вредителями с помощью половых феромонов. Херманн, напротив, используют «страх хищников» через запахи, чтобы уменьшить привлекательность, развитие и питание вредителей.
По мнению исследователей, ароматическое вмешательство, разработанное для борьбы с широко распространенным и разрушительным видом тли, может обеспечить устойчивое решение для сельского хозяйства. По словам Херман, в отличие от других сельскохозяйственных решений, которые уничтожают тлю, эта обработка не приведет к проблемам резистентности, которые характерны для применения пестицидов.
Следующий этап – проверка репеллента на крупных сельскохозяйственных полях. Одновременно ученые будут исследовать аналогичную динамику хищник-жертва у новых хищников и паразитоидов - насекомых, чьи личинки паразитируют на других насекомых.
«В эпоху, когда экологические угрозы становятся более серьезными, чем когда-либо, наша приверженность этим устойчивым, вдохновленным природой практикам не просто многообещающа — она важна для здоровья и будущего нашей планеты», заключила Херманн».
