내셔널 지오그래픽에서 월스트리트 저널 , 대중 매체는 곤충이 어떻게 새벽부터 지구를 지배했는지, 그리고 그들의 규칙이 먼 미래로 어떻게 잘 될지에 대한 이야기를 좋아합니다. 실제로, 지체, 스프링 테일, 진드기 및 거미와 같은 곤충과 그 친척은 지상 서식지를 식민지화 한 최초의 유기체 중 하나였습니다.
그 이후로 그들은 모든 주요 멸종 사건에서 성공적으로 살아 남았고 그룹으로서 다양한 다양한 환경에서 번영했습니다. 불행히도, 매우 일반적으로 그러한 높은 적응성은 인간에게 심각한 문제를 나타냅니다.
전문적인 곤충 학자로서, 나는 모든 곤충이 모든 곤충을 혐오스럽고 모호하게 위험한 생물이라고 생각하는 것이 국경을 불쾌하게 생각합니다. 또는 월스트리트 저널 , 또는 더 나쁜 것은 밝고 반짝이는 에어로졸 캔에서 살충제를 뿌렸다. 실제로, 대부분의 곤충은 매우 유익합니다. 그것들이 없으면, 우리는 매일 다이어트에 과일과 채소를 가지고 있지 않을 것입니다 (오이를 먹고, 수분을 먹고, 수분 조절제에게 감사합니다), 거절에 익사했으며 발렌타인 데이에 진짜 실크 잠옷 선물을받을 수 없었습니다. 또한, 지역 어린이 도서관에서 쓸데없는 날을 위해 자원 봉사하는 동안 감기 계약과 싸우기 위해 차 한 잔을 넣을 꿀이 없을 것입니다.
.그러나 많은 곤충 종은 실제로 해충입니다. 그들이 사악하거나 악의적이기 때문이 아니라 음식, 섬유, 건축 자재 또는 레크리에이션 시설과 같은 동일한 자원을 활용하기 때문입니다. 이것은 이해할 수있는 긴장을 만들어 내고, 우리는 고도로 진화 된 인간 뇌를 사용하여 그것에 대해 무언가를하려고 노력하고 있습니다. 그러나 두뇌의 크기에도 불구하고, 우리는 결국 가장 일반적인 해결책에 정착했습니다. 독을 생산하고 가능한 한 빨리 작은 버거를 죽이는 데 사용합니다. 이러한 접근 방식에는 상당한 환경 가격표가 첨부되었지만 작동하지만 작동합니다. 그렇지 않을 때까지.
살충제의 반복적 인 적용은 노출 된 곤충 집단에서 저항성 발달로 이어진다. 전형적인 선택 과정입니다. 현장에서 수십억 개의 곤충이 나오면, 그들 중 일부는 무작위 돌연변이를 개발하여 어떤 식 으로든 살충제를 처리 할 수 있습니다. 내성 개인 중 일부는 독성 화합물을 소화하여 무해한 분자로 분해하는 능력을 얻습니다. 다른 사람들은 내부 조직에 붙어 있지 않고 몸을 통해 독을 통과시킬 수 있습니다. 여전히 다른 사람들은 행동을 바꾸어 독성 화학 물질에 대한 노출을 피하기 시작합니다.
환경에서 살충제가 없으면 그러한 돌연변이는 일반적으로 비용이 발생합니다. 저항성 돌연변이 체는 종종 수명이 짧고 생식 성공이 낮으며 높은 사망률을 겪습니다. 결과적으로, 그들은 민감한 상대수들에 의해 성과를 거두고 있으며, 그 수는 낮게 유지됩니다. 그러나 살충제가 적용된 후에, 저항성 유기체만이 독성 맹공격에서 살아남을 수 있으며, 감수성 경쟁자는 인구에서 제거됩니다. 저항성 생존자들은 종종 인간의 복지에 큰 손해를 입히기 위해 숫자와 번영을 빠르게 쌓아 올립니다.
살충제 저항은 농업에서 매우 심각한 문제입니다. 예를 들어, 감자, 토마토 및 가지의 중요한 해충 인 콜로라도 감자 딱정벌레는 적어도 56 개의 다른 화학 물질에 저항력이 있습니다. 양배추, 브로콜리 및 관련 작물의 재배자에게 진정한 저주 인 다이아몬드 백 나방은 무려 95 살충제 화합물을 견딜 수 있습니다. 모든 인구가 모든 화학 물질에 저항하는 것은 아니지만 실패의 수는 여전히 그 자체로 말합니다.
살충제 저항은 진화론의 기본 개념에 익숙한 사람에게는 놀랍지 않아야합니다. 이 시점은 종종 일반적인 담론을 피하지만 독성 환경은 농업 분야 나 교수 회의에만 국한되지 않습니다. 초식 곤충은 약 4 억 2 천만 년 동안 살충제에 노출되었을 가능성이 높으며, 이는 우리 종뿐만 아니라 포유 동물을 선행합니다. 당시에는 그 살충제는 식물에서 비롯되었습니다. 현재와 같은 연기 스택과 적재 부두가있는 인간이 만든 화학 식물이 아니라 살아있는 광합성 식물에서.
수분 또는 종자 분산과 같은 많은 곤충 식물 상호 작용은 관련 당사자에게 상호 유익합니다. 그러나 많은 곤충 종이 식물을 먹습니다. 이에 따라 식물은 먹는 것에 대한 방어를 개발합니다. 독성 화학 물질 합성은 초식 동물에 대한 보호에 대한 매우 일반적인 접근법입니다. 식물에 의해 생성 된 많은 살충 화합물은 인간이 생산하는 살충 화합물과 유사한 방식으로 곤충 표적에 영향을 미칩니다. 세포막을 방해하고, 신진 대사를 억제하고, 영양소 수송을 억제하고, 신경 자극의 형질 도입을 억제하고, 호르몬 조절을 방해합니다. 합성 살충제의 일부 화학 그룹은 천연 분자 후에도 모델링됩니다. 예를 들어, 피레스 로이드는 데이지에 의해 생성 된 pyrehtrum과 구조가 유사하며, 네오 니코 티노이드는 담배에 의해 생성 된 니코틴과 유사합니다.
.놀랍게도, 식물 독소에 대한 노출은 합성 살충제에 대해 상기 기술 된 진화 과정을 유발했다. 이 돌연변이 체는 초식 동물의 돌연변이 체 집단에 대해 여전히 다른 독소를 생성하는 몇몇 돌연변이 체 식물을 제외하고, 이전에 보호 된 숙주 식물을 삼킬 수있게되었다. 그 돌연변이 식물은 곤충 집단의 새로운 돌연변이가 방어를 쓸모 없게 만들 때까지 생존하고 재현되었습니다. 등과 같은 것들.
이러한 상호 변화의 순서는 공동 진화로 알려져 있으며, 지구상의 다양성의 상당 부분을 책임질 가능성이 높습니다. 또한 살충제/저항성/새로운 살충제/새로운 저항성 사건의“살충제 디딜 방아”와 다르지 않습니다. 근본적인 생화학 적 메커니즘조차도 상당한 유사성을 가질 수 있습니다. 특히, P450으로 알려진 효소 패밀리는 식물과 인간 기원의 화학 물질을 해독하는 데 매우 중요합니다. 이 효소의 양과 구조의 변화는 새로운 숙주 식물에 적응하고 다수의 합성 화학 물질에 대한 내성에 대한 도구 인 것으로 나타났습니다.
살충제 저항은 산업화 해충 방제에 고유 한 새로운 현상이 아니라 특정 공동 진화의 사례로 취급되어야합니다. 해충 방제 실무자들은 수억 년이 넘는 진화가 잘되는 저항 메커니즘과 싸워야하기 때문에 이것은 매우 위안이 아닙니다. 그러나 해충 문제를 계속 극복 할 수있는 우리의 능력은 그들의 진화 적 기원을 이해하는 능력에 달려 있습니다. 많은 식물 종이 곤충 초식을 견딜 수 있도록 성공적으로 적응했지만 초기 데본기 이후 몇 명 이상이 멸종되었습니다. 우리가 후자에 참여하고 싶지 않다면, 우리는 진화 역사를 재구성하고, 교훈을 배우고, 그에 따라 행동 할 수 있어야합니다.
이러한 생각은 최근 곤충 과학의 현재 의견에 발표 된 살충제 저항의 진화의 요인으로 독성 숙주에 대한 기사에 설명되어있다. . 이 기사는 메인 대학교의 Andrei Alyokhin과 Vermont University의 Yolanda H. Chen이 저술했습니다.
