O zwalczaniu szkodników

Nawiązując do teorii ekologii ewolucyjnej, ryzyko choroby jest funkcją zagęszczenia gospodarzy. Z tego można wydedukować, że gospodarze żyjący w dużym zagęszczeniu są narażeni na większe ryzyko chorób i powinni więcej inwestować w obronę przeciw pasożytom i patogenom. Ta hipoteza jest znana jako profilaktyka dodatnio zależna od zagęszczenia i jest oczywista w przypadku różnych szkodników, w tym afrykańskiego motyla Spodoptera exempta.

Jednakże niszczycielski szkodnik upraw australijskich, szarańczak Chortoicetes terminifera, stanowi wyjątek od powyższej zasady ewolucyjnej. U tego owada pewne kluczowe funkcje immunologiczne są zwykle mniej nasilone w grupach niż u pojedynczo występujących osobników.

Zakresem finansowanego przez UE projektu LOCDIS było określenie, dlaczego niektóre gatunki mają tak odmienne strategie behawioralne i immunologiczne w walce z rozprzestrzenianiem chorób. W tym kontekście członkowie konsorcjum badali przestrzenny i czasowy wzorzec naturalnej epizootii chorób w populacjach Ch. terminifera. Używając sekwencjonowania DNA nowej generacji zidentyfikowano szczepy mikroorganizmów związane z różnymi populacjami terenowymi szarańczaków.

Następnie porównano funkcje immunologiczne i odporność na choroby u szarańczaków żyjących w grupach lub samotnie. W tym celu badano przetrwanie różnych owadów w obecności grzyba Metarhizium acridum. Oceniano również wpływ diety szarańczaków na funkcje immunologiczne, zachowanie gospodarza i odporność na choroby.

Naukowcy odkryli, że spożywanie białka sprzyjało odpowiedzi immunologicznej w większym stopniu niż węglowodanów, lecz nie wystarczało to do ochrony szarańczaków przed chorobą grzybiczą. Jedna z zaproponowanych teorii głosiła, że grzyb żywił się białkiem z hemolimfy owada, przezwyciężając efektory układu odpornościowego gospodarza. W populacji polnej szarańczaków funkcja odpornościowa została ściśle powiązana z zawartością białek w hemolimfie oraz zawartością lipidów w organizmie, co wyraźnie podkreśla istotność fizjologii odżywiania w przetrwaniu szarańczaków.

Te odkrycia mają oczywisty wpływ na pojawy szkodników i użycie biologicznych pestycydów w zwalczaniu populacji szarańczaków.