<<
>>

Биологические средства и методы их применения. Специфиче­ская устойчивость членистоногих.

В последние 40 лет химические со­единения стали основным средством борьбы с членистоногими. Причи­ной такого быстрого распространения химического метода явились раз­витие химической промышленности, универсальность метода, быстрый эффект, а также сравнительная простота использования ядохимикатов.

Для применения ядов разработана разнообразная аппаратура, результа­ты борьбы сравнительно легко поддаются учету. Однако широкомас­штабное и не всегда рациональное применение инсектицидов приводит в ряде случаев к загрязнению окружающей среды, гибели полезных ор­

ганизмов и нарушению равновесия в экологических системах. Кроме то­го. эффективность применения ядохимикатов снижается по мере появ­ления устойчивых к ним популяций членистоногих.

Использование биологических методов борьбы с членистоногими приобрело важное значение в последние годы и стало предметом интен­сивных исследований. Биологические агенты в настоящее время наибо­лее широко применяются для уничтожения сельскохозяйственных и лесных вредителей.

К биологическим агентам относятся специфические возбудители болезней членистоногих - бактерии. вирусы. грибы. простейшие. гель­минты. а также хищники-энтомофаги. синтетические аналоги ювениль­ных гормонов членистоногих. генетические методы борьбы и др.

В последние годы широкое распространение получают «микробио­логические инсектициды». которые изготовляют на основе токсинов. вырабатывающихся энтомопатогенными организмами. Так. широко изу­чены штаммы спорообразующей бактерии Bacillus thuringiensis. Эта бак­терия была выделены Э. Берлинером в 1911 г. в Тюрингии из погибших куколок мучной моли. На основе этой бактерии для борьбы с вредите­лями сельскохозяйственных и лесных культур промышленность выпус­кает следующие препараты: дендробациллин. инсектин. токсобактерин. энтеробактерин. турингин. битоксибациллин. гомелин и др.

На основе Bacillus thuringiensis Н-14 был создан препарат бактоку- лицид для обработки мест выплода комаров из расчета 0.5-2 кг/га (в за­висимости от климатической зоны.

типа водоемов. видового состава ко­маров). который обеспечивает полную гибель личинок. Остаточное дей­ствие препарата в водоемах сохраняется от 2 до 10 суток. наиболее чувствительны к препарату личинки комаров II возраста. Препарат мало­токсичен для теплокровных животных (ЛД50 составляет более 20 г/кг) и не оказывает отрицательного воздействия на полезных гидробионтов. Это обстоятельство делает особенно целесообразным его применение с точки зрения охраны природы.

Грибковые и вирусные заболевания широко распространены среди насекомых. Для членистоногих энтомопатогеном являются грибы. отно­сящиеся к нескольким родам. Грибы рода Beauveria поражают разные виды насекомых. которые заражаются кондиниями через трахейную систему и пищеварительный тракт. Конидии гриба могут прорастать че­рез кутикулу. они размножаются и заполняют полость тела хозяина. Из спор этого гриба готовят препарат боверин. который успешно исполь­зуют против вредителей сельскохозяйственных культур. Имеются дан­ные и об эффективности боверина при уничтожении личинок комаров.

Настоящий паразитизм наблюдается у высокопатогенных видов грибов. Род давно привлекает внимание исследователей своей активно­стью по отношению к личинкам комаров. Заражение личинок спорами происходит через рот, грибы развиваются в гемолимфе насекомых. За­болевания комаров, вызываемые этими грибами, регистрируются во многих странах мира. Выявлено поражение комаров грибами этого рода в природных водоемах, причем смертность личинок достигает 90% и более.

Проводится все больше исследований по культивированию энто- мопатогенных грибов и разработке препаратов на их основе.

Вирусы, вызывающие заболевания насекомых, обнаружены у мно­гих видов. Наибольшими потенциальными возможностями для исполь­зования их в целях борьбы с членистоногими обладают вирусы ядерного полиэдроза (ВЯП), вирусы гранулеза, оспы, радужный вирус. Использо­вание этих вирусов перспективно и, вероятно, безопасно в связи с их уз­кой специфичностью. Однако изучение вирусов для целей медицинской дезинсекции находится пока на уровне лабораторных и полевых испы­таний.

Проводятся исследования по разработке вирусных препаратов с целью использования их на больших площадях.

Паразитические нематоды широко распространены среди насеко­мых. Наибольшее эпизоотологическое значение имеют представители семейств мерметид и неоаплектан. Личинки нематод либо заглатывают­ся хозяином и проникают в полость его тела через кишечник, либо про­никают через покровы тела. При выходе личинок из тела происходит прободение покровов последнего, что приводит к вытеканию гемолим­фы, возникновению вторичной инфекции и гибели хозяина. Нередко нематоды могут переходить во взрослое насекомое. В этом случае хозя­ин либо погибает, либо становится неспособным к оплодотворению или яйцекладке. Наиболее интересны в качестве агентов биологической борьбы представители отряда Mermis, Romanomersis, Culicivorax и др. Обнаружено значительное число мерметид, паразитирующих на личин­ках мошек, комаров. Разработаны методы массового культивирования некоторых мерметид, и в ряде стран созданы препараты на основе этих биологических агентов для борьбы с комарами и мошками. Препарази- тические личинки нематод покидают хозяина и различными путями за­ражают новых насекомых, передавая им бактериальную инфекцию.

Из простейших наиболее обычными, широко распространенными паразитами насекомых являются микроспоридии. Они паразитируют в тараканах, блохах, клопах, комарах, мошках и др. Паразит развивается внутри тела хозяина за счет его тканей, что приводит к гибели хозяина.

Исследована возможность использования для борьбы с личинками комаров и растительноядными насекомыми, в том числе с саранчой, микроспоридный род Nosema, Thelohania, Plistophora.

Наиболее широко распространенным биологическим средством в программах здравоохранения являются личинкоядные рыбы, применяе­мые для борьбы с личинками комаров. Более 70 лет по всему миру ши­роко используется рыба гамбузия (Gambusia affinis). Родина этой рыбы Техас (США). В 1905 г. ее завезли на Гавайские острова, в 1921 г. - в бассейн Средиземного моря, с 1930 г.

ее используют в СССР. Однако практическое применение теплолюбивой гамбузии ограничено неболь­шим ареалом ее обитания. Кроме гамбузии, для борьбы с личинками ко­маров рекомендованы хищные рыбы - ротан, амурский чебак, аплохеи- люс, серый голец; растительноядные рыбы - белый амур, толстолобик, которые, очищая водоемы от растительности, предотвращают выплод ко­маров, а также колюшка, гуппии и некоторые однолетние рыбы. Особен­но эффективно применение растительноядных рыб в районах рисосея­ния. Однако использование личинкоядных рыб может представлять опасность, так как они способны поедать икру и мальков других рыб.

Среди биологических агентов, которые могут быть применены для борьбы с личинками комаров, имеются некоторые виды сине-зеленых водорослей, семена ряда растений, которые выделяют слизь, привле­кающую личинок. Так, например, семена крестоцветных растений, по­пав в воду, разбухают и выпускают слизь. Личинки, пытаясь ее есть, прилипают и погибают от голода. Такими же свойствами обладают се­мена пастушьей сумки и др.

Имеется некоторый опыт использования нотонектальных клопов (для уничтожения личинок комаров) и клещей макрохелид (например, для уничтожения личинок мух).

Требуют дальнейших исследований вопросы возможности широко­го применения хищников и паразитов для подавления численности вредных членистоногих.

Поскольку к биологическим средствам борьбы относятся живые организмы, способные размножаться в окружающей среде, необходима оценка возможных побочных последствий их использования. Нельзя ис­ключить возможность инфицирования человека или полезных животных биологическими агентами и, кроме того, выделяемые агентами вещества могут быть токсичными или аллергенными для человека.

С 1973 г. Всемирная организация здравоохранения систематично созывает конференции по обсуждению безопасности применения биоло­гических средств. Важными проблемами являются: очистка биологиче­

ских препаратов от токсичных для человека примесей. правильность идентификации безопасных агентов от близкородственных патогенных штаммов. разработка рациональных препаративных форм применения. изучение механизма действия агентов. возможность появления устойчи­вых к биологическим агентам популяций членистоногих и др. Введение биологических средств должно сопровождаться постоянным контролем за степенью их безопасности как для людей. так и для полезных животных.

Использование генетических методов для уничтожения насекомых было впервые предложено в 1940 г. А. С. Серебровским и развито впо­следствии рядом исследователей. Их преимущество заключается в том. что борьба ведется избирательно с теми видами. на которые она направ­лена. В отличии от других. генетические методы не обеспечивают непо­средственной гибели членистоногих. Основной принцип этих методов - прекращение или максимальное ограничение размножения членистоно­гих. Их стерильности можно достигнуть. воздействуя на них физиче­скими методами. или используя различные типы генетических механиз­мов. Наиболее разработанным является метод выпуска в природную популяцию самцов. стерилизованных химическими веществами. облу­чением. либо с природно-измененным хромосомным аппаратом.

Химическая стерилизация предусматривает использование веществ (хемостерилянтов). обеспечивающих частичное или полное бесплодие насекомых. В результате воздействия хемостерилянтов у самцов тормо­зится сперматогенез. атрофируются семенники. а у самок нарушается нормальный процесс овогенеза. снижается или прекращается откладка яиц. В качестве эффективных хемостерилянтов как у нас в стране. так и за рубежом отобрано значительное количество соединений.

Для снижения численности синантропных мух хемостерилянты вводят в приманки. которые раскладывают в тару. используют в виде пропитанных приманкой лент. развешивая их в местах наибольшей кон­центрации насекомых. В результате питания такой приманкой у самок происходит дегенерация фолликулов яичников. снижается плодови­тость. из отложенных яиц не вылупляются личинки. В течение 2-3 мес. происходит постепенное снижение численности мух. а затем и вымира­ние популяции. Перспективными хемостерилянтами для мух являются диматиф. ТиоТЭФ и др.. для комаров - ТиоТЭФ. бисазир.

Разработаны методы стерилизации имаго комаров и мух-цеце пу­тем погружения их куколок в растворы хемостерилянта (ТиоТЭФ). Вы­пуск стерильных самцов комаров. выплодившихся из обработанных ТиоТЭФ куколок. на небольшом острове вблизи Флориды (ежедневно выпускали по 8-18 тыс. особей) позволил в течение 10 недель снизить на 97% количество яиц. откладываемых самками природных популяций.

Контактирование насекомых с поверхностями, обработанными хе- мостерилянтами, также приводит к нарушению их репродуктивных функций.

Разрабатываются методы стерилизации синантропных тараканов, блох и других насекомых путем нанесения на них препаратов, введения хемостерилизующих веществ в приманки или среду обитания.

Использование хемостерилянтов требует соблюдения определен­ных мер предосторожности, так как те стерилянты, которыми мы распо­лагаем, относятся к группе высокотоксичных соединений, обладающих мутагенной активностью. Разрабатываются наиболее рациональные формы и методы их применения, изучаются механизм их действия и скорость химического распада.

Для стерилизации насекомых могут быть использованы рентгенов­ские лучи, гамма-излучение кобальта-60 или цезия-139. Доза облучения зависит от вида членистоногих, физиологического состояния особей, пола, фазы развития. Так, например, высокий уровень стерильности самцов рода Анофелес получен при воздействии на них дозой 12000 Р (1 P= 2,58?104Кл/кг), куколок в возрасте 1 сут. - 8000 Р. Облучение при­водит к изменениям в хромосомном аппарате насекомых. Выпуск таких стерилизованных насекомых (мух, комаров) в природную популяцию позволяет снизить ее численность.

Известно, что у некоторых видов насекомых при скрещивании осо­бей, географически далеко удаленных друг от друга рас, возникают сте­рильные гибриды. Стерильность обусловлена цитоплазматической несо­вместимостью. Этот феномен изучен у разных популяций комаров. Мас­совый выпуск в природную популяцию несовместимых самцов комаров рода Кулекс позволил подавить численность популяции за 5-6 поколе­ний в течение 3 мес. Цитоплазматические факторы, обусловливающие стерильность, выявлены у комаров рода Аедес.

Разрабатываются и изучаются другие генетические методы, однако все они основаны на массовом разведении и выпуске насекомых. Обяза­тельным условием для успешного использования генетических методов является изолированность подавляемой природной популяции члени­стоногих, ограничение до минимума миграции извне особей истребляе­мого вида. Наиболее эффективно использовать генетические методы в период, когда численность популяции наименьшая или снижена с по­мощью применения других средств и методов. Кроме того, успешность выполнения таких работ требует наличия специализированных лабора­торий, квалифицированных кадров, знания экологии и динамики чис­ленности природных популяций, с которыми ведется борьба.

К биологическим методам относится также исследование регулято­ров развития членистоногих. Процесс размножения, линьки, метаморфо­за членистоногих регулируются гормонами, циркулирующими в гемо­лимфе. Среди гормонов ведущими являются мозговой акватационный гормон, вырабатываемый нейросекреторными клетками мозга, личиноч­ные гормоны - экдизон и ювенильный гормон.

Любое нарушение уровня гормонов имеет необратимые и, в конеч­ном итоге, летальные последствия. Внесение гормонов в среду обитания в те критические периоды, когда они должны отсутствовать или титр их снижен, нарушает обычный ход физиологических процессов и приводит к появлению нежизнеспособных форм. Так, например, внесение юве­нильного гормона в среду обитания личинок (мух, комаров) последней стадии развития приводит к образованию гигантских личинок, дефор­мированных куколок и нежизнеспособных имаго. Воздействие гормона на яйца вызывает нарушение эмбриогенеза. Для этого нужны невысокие дозы ювенильного гормона.

В настоящее время синтезировано значительное количество синте­тических аналогов ювенильного гормона. Наиболее распространенным, используемым для борьбы с членистоногими, является альтозид (мето- прен) - это маслянистая жидкость с ароматическим запахом, температу­рой кипения 100°С, давлением пара 2,37-105мм рт.ст.; он относится к малотоксичным соединениям: ЛД-50 для лабораторных животных более 34 г/кг; не обладает раздражающими свойствами, тератогенными и му­тагенными эффектами для теплокровных. Альтозид довольно быстро (в течение 2-10 дней) разлагается в объектах окружающей среды. Произ­водится в виде различных препаративных форм (брикеты, песчаные гра­нулы, эмульгирующий концентрат); рекомендуется использовать для борьбы с личинками мух и кровососущих двукрылых насекомых, бло­хами, рыжими домовыми муравьями. Внесение альтозида в водоемы в дозах 15-25 г/га предотвращает выплод комаров.

Одним из эффективных препаратов, относящихся к регуляторам развития насекомых, является димилин (дифторбензурон). Он представ­ляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 239°С, малотоксичен (ЛД-50 для лабораторных животных - 10 г/кг). Препарат стабилен в слабокислых и слабощелочных средах. Обладает широким спектром воздействия, используется в виде 25%-ного смачи­вающего порошка. Эффективными дозировками для борьбы с личинками комаров являются 10-50 г/га (в зависимости от вида насекомых, харак­теристики водоемов и т.п.); остаточное действие препарата сохраняется в водоеме в течение 3-х недель. Препарат нарушает процесс образования

хитина. При введении димилина в среду обитания кутикула вновь пере­линявших личинок становится мягкой. расслаивается и насекомые поги­бают. На взрослых насекомых димилин не действует.

Из приведенных материалов следует. что замена химических мето­дов борьбы биологическими требует доскональных знаний биологии и экологии видов членистоногих. с которыми ведется борьба. а также свойств биологических агентов. Применение последних отличается от традиционной схемы использования инсектицидов. Наиболее целесооб­разно включать их в интегрированные системы. в которых предусмот­рено ограниченное применение инсектицидов.

Для уничтожения и учета членистоногих издавна применяют веще­ства и устройства. привлекающие их. В своем поведении членистоногие. как и многие животные. руководствуются органами чувств. Химические вещества они воспринимают с помощью хеморецепторов. а световые и цветовые стимулы - зрительно.

Световые ловушки нашли широкое применение в борьбе с вредите­лями садов. сельскохозяйственных растений. их используют также при учете численности окрыленных кровососущих насекомых (комары. мок­рецы и др.). Для уничтожения комнатных мух в затемненных помещениях предложено использовать ловушки с лампами ультрафиолетового света.

Для уничтожения и учета слепней. мошек и кровососущих мух ис­пользуют чучелообразную ловушку Скуфьина. имитирующую по фор­ме. размерам и цвету животное. на котором питаются насекомые.

К привлекающим веществам - аттрактантам - относятся вещества или их смеси. при воздействии которых у членистоногих возникает на­правленная реакция движения к этому веществу. Членистоногие. отно­сящиеся к разным группам. в силу особенностей их биологии и экологии реагируют на привлекающие вещества неодинаково. Большинство ат­трактантов привлекает насекомых к источнику питания. местам отклад­ки яиц. особям противоположного пола.

Пищевые аттрактанты не столь эффективны и не столь специфич­ны. как феромоны. но они более доступны и вследствие этого широко применяются. Значительными привлекающими свойствами для синан­тропных мух обладают ферментирующиеся вещества. гидролизат. бак­териальные культуры.

Изучается возможность использования аттрактивных веществ для яйцекладущих самок комаров.

Различные виды кровососущих членистоногих находят своих хозя­ев по запаху. который создают выделяющиеся из крови и пота амино­кислоты. особенно привлекательные в низких концентрациях. Известны

привлекающие свойства углекислого газа, который часто применяют в ловушках для вылова и учета кровососущих членистоногих (клещи, ко­мары, некоторые виды мух). Использование аттрактантов в сочетании с синтетическими инсектицидами или другими убивающими агентами яв­ляется наиболее перспективным и современным направлением меди­цинской дезинсекции.

Наиболее сильными и специфическими являются половые привле­кающие вещества - половые феромоны. Известно, что самки некоторых видов насекомых могут привлекать самцов с большого расстояния, ино­гда за несколько километров.

Феромонами называют также химические вещества, которые вызы­вают определенную реакцию у особей одного вида. Несомненно, ис­пользование феромонов является наиболее перспективным и безопас­ным методом борьбы с членистоногими. Концентрация членистоногих в одном месте позволяет проводить локальные истребительные мероприя­тия, что менее опасно для человека и окружающей среды. В настоящее время феромоны применяются только в ловушках для насекомых.

В медицинской дезинсекции используют пищевые инсектицидные приманки для борьбы с мухами, тараканами, рыжими домовыми муравь­ями. Применение пищевых приманок позволяет сократить расход инсек­тицида, а также значительно уменьшить загрязнение им окружающей среды. В последние годы для уничтожения окрыленных мух рекомендо­вано употреблять приманки, содержащие синтетические инсектициды, например, хлорофос. Используя хлорофос, изготавливают также инсек­тицидную бумагу. Для пропитки бумаги используют 3-4%-ный водный р-р хлорофоса либо смесь 1-2%-ного р-ра хлорофоса с 1,5-2%-ным р-ром карбоната аммония.

Установлено, что некоторые аминокислоты, пептиды, крезолы, до­бавленные в воду, привлекают самок комаров, и они откладывают яйца преимущественно в водоемы, содержащие эти вещества. Такая локали­зация яиц в ограниченных местах облегчает их уничтожение.

Наиболее широко за рубежом используют отравленные приманки, содержащие синтетический половой феромон комнатной мухи - муска- люр (трикозен), а также ловушки для тараканов, в котором агрегационный феромон сочетается с убивающим агентом - инсектицидом или клеем.

Для уничтожения тараканов разработаны и рекомендованы жидкие приманки на основе хлорофоса (0,5-1,5%) с добавлением сахаристых веществ (20%), либо карбоната аммония (1%). Для уничтожения черных тараканов рекомендованы парафиновые приманки, содержащие инсек- тицидпривлекающие вещества - подсолнечное масло, крошки хлеба.

<< | >>
Источник: Карагулова С.Т., Тойгомбаева В.С.. ОБЩАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ: Учебное пособие. - Бишкек: Изд-во КРСУ,2009. - 428 с.. 2009

Еще по теме Биологические средства и методы их применения. Специфиче­ская устойчивость членистоногих.:

  1. Специфическая устойчивость членистоногих.
  2. Тема 4. ХИМИЧЕСКАЯ И КАМЕРНАЯ ДЕЗИНФЕКЦИЯ (МЕТОДЫ, СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ)
  3. Биологическая дератизация. Способы и средства биологиче­ской дератизации. Учет относительной численности грызунов.
  4. КОЛЛАПСОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ БОЛЬНЫХ ОГРАНИЧЕННЫМ ФИБРОЗНО-КАВЕРНОЗНЫМ ТУБЕРКУЛЁЗОМ ЛЁГКИХ С ЛЕКАРСТВЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ ВОЗБУДИТЕЛЯ.
  5. Медицинская общественность о методах и средствах решения «алкогольного вопроса»
  6. Применение метода ПЦР
  7. Формы и методы применения репеллентов.
  8. ВЛИЯНИЕ МЕТОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ НА ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ НА ЭТАПЕ САНАТОРНОГО ЛЕЧЕНИЯ
  9. МЕТОДЫ ЛЕЧЕБНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕДА
  10. Применение метода ПЦР для диагностики ВУИ
  11. Применение серологического метода для диагностики ВУИ
  12. Дезинфекция, виды, средства. Методы дезинфекции