إنهم يحققون في رائحة الخنافس كمبيد طبيعي

كثيرا ما تستخدم المبيدات الحشرية في الزراعة لمنع تلف المحاصيل من الآفات المحتملة. ومع ذلك، تحتوي هذه المبيدات الحشرية على مواد كيميائية تتسرب في النهاية إلى الطبقات الداخلية للتربة وتلوث المياه الجوفية. وهذا يجعل من الضروري إيجاد طرق مختلفة لإنتاج مبيدات حشرية طبيعية لتجنب التلوث. كشفت دراسة أن الرائحة المنبعثة من الخنافس يمكن أن تمنع بشكل فعال حشرات المن، وهي آفة زراعية شائعة، من التغذية والتكاثر.

لذلك، سنخبرك في هذا المقال ما هي نتائج الدراسة وكيف يمكن أن تكون رائحة الخنافس بمثابة مبيد حشري طبيعي.

المبيدات الطبيعية

المبيدات الحشرية والمبيدات الحشرية الطبيعية هي تلك التي تستخدم المواد الكيميائية للحشرات المختلفة كشكل من أشكال المنافسة الطبيعية لتجنب الآفات. توصلت دراسة ركزت على رائحة الخنفساء لتجنب الإصابة بحشرة المن إلى العديد من النتائج.

قادت سارة هيرمان من كلية العلوم الزراعية بولاية بنسلفانيا فريقًا بحثيًا نجح في إنشاء حل مبتكر لمكافحة الآفات. هذه الأداة المبتكرة يستغل البيئة الكيميائية للعلاقات بين المفترس والفريسة بين الخنافس والمن.

وتم توثيق نتائج أبحاثهم في مجلة علم البيئة الأساسية والتطبيقية، كما اتخذوا خطوات لحماية ابتكاراتهم من خلال تقديم طلب براءة اختراع مؤقت. ووجد الفريق أن رائحة الخنافس يمكن أن تكون بمثابة رادع طبيعي لآفات معينة.

على الرغم من أن الخنافس معروفة بشهيتها التي لا تشبع لحشرات المن، وهي حشرات صغيرة تلتهم أنواعًا مختلفة من النباتات، فقد خصص هيرمان دراساته لاستكشاف التفاعلات غير الاستهلاكية بين هذه الكائنات. ما أثار اهتمامها هو قدرة حشرة المن الرائعة على اكتشاف وتفسير الروائح المختلفة المنبعثة من الخنافس، وذلك باستخدام هذه الرائحة كإشارة لتعديل سلوكها لتجنب الافتراس.

ووفقا لهيرمان، الأستاذ المساعد المتخصص في بيئة المفصليات والتفاعلات الغذائية، فإن الهدف الرئيسي هو تشجيع التفكير الابتكاري خارج الحدود التقليدية.

الغرض من الدراسة

الهدف من الدراسة هو فهم تأثير الخوف من الافتراس بشكل أفضل على السلوك وعلم وظائف الأعضاء. ولتحقيق ذلك، بدأوا بدراسة الجوانب البيئية الأوسع للنظم الزراعية لتصميم تدخلات فعالة. الاستفادة من فهم التفاعلات البيئية القائمة، يمكنك التعاون مع الطبيعة بدلاً من معارضتها.

يفحص هيرمان في بحثه كيفية تفاعل حشرات المن مع الروائح المنبعثة من الخنافس ويحلل التركيب الكيميائي لهذه العطور. هذه الدراسة، التي ظهرت في فيديو حديث لبرنامج PBS Terra، هي جهد تعاوني مع مركز البيئة الكيميائية في معاهد هاك لعلوم الحياة في ولاية بنسلفانيا.

وفي عام 2021، نجح هيرمان وفريقه البحثي في ​​تحديد المكونات الرئيسية للرائحة المنبعثة من الخنافس. ومن خلال أبحاثهم، توصلوا أيضًا إلى نتيجة ملحوظة: مجرد وجود هذه الرائحة لديه القدرة على إثارة سلوكيات معينة لدى حشرة المن. لتوصيل التهديدات المحتملة إلى حشرات المن القريبة، يقوم الباحثون بتوزيع رائحة الخنفساء في الهواء المحيط.

تجارب مع الخنافس

ومن خلال سلسلة من التجارب، اكتشف العلماء أن حشرات المن تظهر ميلًا أقل تجاه النباتات التي تنبعث منها رائحة الخنفساء. في منشور حديث لهيرمان في علم البيئة الأساسي والتطبيقي، تم الكشف أيضًا عن أن إدخال روائح الخنفساء لم يقلل فقط من مدة تغذية الخنفساء. المن ولكن أدى أيضًا إلى انخفاض عدد سكانها بنسبة 25٪.

يقترح هيرمان أنه يمكن تصنيع مكونات العطر على نطاق واسع، وهو ما يتوقع أن يجعل هذا التدخل متاحًا أكثر للتطوير وإطلاقه في السوق. في الآونة الأخيرة، حصلت هيرمان ومؤلفتها المشاركة، جيسيكا كانسمان، وهي أستاذة مساعدة في علوم النبات وعلم أمراض النبات في جامعة ولاية مونتانا، على براءة اختراع للرائحة. يمكن أن تسمح براءة الاختراع هذه باستخدام المنتج كطارد للآفات من قبل الشركات التجارية وعامة الناس.

وفقا لهيرمان، تشير الأبحاث إلى أن التقديم ببساطة يمكن أن تكون رائحة الخنافس وسيلة فعالة للسيطرة على أعداد المن، على الأقل مؤقتًا. يفتح هذا الاكتشاف إمكانيات مثيرة لمزيد من البحث في استخدام مواد كيميائية مماثلة كحل محتمل.

وفي مجال مكافحة الآفات، ظهر مفهوم "تعطيل التزاوج" كنهج مبتكر يستخدم الفيرومونات للتحكم في سلوك الآفات من خلال عمليات بيئية كيميائية مماثلة.

ووفقا لهيرمان، فإن هذه الجهود، بقيادة توم بيكر، أستاذ علم الحشرات المتميز، شهدت نجاحا واسع النطاق في أنظمة زراعة الفاكهة. في حين أن تعطيل التزاوج يهدف إلى إعاقة قدرة الآفات التي تعتمد على الفيرومونات الجنسية على العثور على شركاء مناسبين، فإن أبحاث هيرمان تتخذ نهجا مختلفا عن ذلك. استخدام روائح الحيوانات المفترسة لغرس "الخوف من الافتراس" لدى الآفاتمما يقلل من جاذبيتها ونموها وتغذيتها.

التدخل الشمي

اقترح الباحثون أن تنفيذ التدخل الشمي، المصمم خصيصًا لمكافحة أنواع المن المنتشرة والمدمرة، له إمكانات كبيرة كعلاج زراعي مستدام. على عكس الطرق الأخرى المستخدمة في الزراعة والتي تهدف إلى القضاء على حشرة المن، فمن المتوقع ذلك يمنع هذا العلاج الخاص تطور مشاكل المقاومة المرتبطة عادة باستخدام المبيدات الحشرية.

في المستقبل، أعرب هيرمان عن خططه للتعمق في الآثار الأوسع نطاقًا لإدخال رائحة الخنفساء في الحقول الزراعية. بالإضافة إلى ذلك، سيقوم فريقه البحثي باستكشاف التفاعل بين الحيوانات المفترسة والفرائس في الأنواع المختلفة، بما في ذلك الحيوانات المفترسة الجديدة والطفيليات التي تعتمد على يرقات الحشرات كمضيفين.

وقال هيرمان إنه بالتعاون مع مركز هاك للإيكولوجيا الكيميائية، فإنهم يقومون بتسخير إمكانات المواد الكيميائية الطبيعية والظواهر البيئية المختلفة. "نظرًا للأهمية المتزايدة للمخاوف البيئية في عصرنا الحالي، فإن تفانينا الذي لا يتزعزع في تنفيذ الممارسات المستدامة المستوحاة من الطبيعة لا يبعث على الأمل فحسب، بل ولكنها ضرورية للغاية لرفاهية وطول عمر كوكبنا".

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن فعالية الخنافس كمبيد طبيعي للآفات.