See mardikas oli üks esimesi, keda rünnati kemikaalidega ja ta on olnud väga edukas nende rünnakute järel arenemisel.

Colorado kartulimardikas on välja arenenud resistentsuse enam kui 50 erinevat tüüpi insektitsiidide suhtes, muutes putukat "superkahjuriks", mis hävitab kartulit kogu maailmas.

Uued uuringud näitavad, et mardikas saavutas selle saavutuse suuresti tänu oma genoomi sügavale mitmekesisusele, mis võimaldas erinevatel USA populatsioonidel kiiresti välja arendada vastupanu peaaegu kõigele, mida inimesed on talle visanud. Kahjuri rikkalik mitmekesisus ja olemasolevate resistentsusgeenide arsenal muudab tõenäoliselt tulevikus raskesti kontrollitavaks, olenemata sellest, milliseid uusi insektitsiide teadlased välja arendavad. Kuid kahjuri genoomsete ressursside uus arusaam võib aidata teadlastel kavandada juhtimissüsteeme, mis hoiavad seda kontrolli all.

"See mardikas oli üks esimesi, keda nüüdisajal kemikaalidega rünnati ja ta on olnud väga edukas nendest rünnakutest möödas," ütleb. Sean Schoville, Wisconsini-Madisoni ülikooli entomoloogiaprofessor, kes juhtis uut analüüsi. „Teiste putukate puhul, mida loodame tõrjuda, on selle kahjuri uurimisest õppida. Milliseid mehhanisme see putukas kasutab, et neist insektitsiididest mööda saada?

Koos oma kaastöötajatega UW-Madisonis ja teistes institutsioonides Schoville avaldas oma leiud 19. jaanuaril ajakirjas Molekulaarbioloogia ja Evolution.

Schoville'i meeskond sekveneeris esmakordselt Colorado kartulimardika genoomi 2018. aastal. Sellest ajast alates on nad genoomi uurinud, et mõista, kuidas putukas suudab uutest insektitsiididest sama kiiresti jagu saada. Selleks sekveneerisid nad mitukümmend mardikat kogu USA-st. Need piirkondlikud populatsioonid erinevad selle poolest, milliste pestitsiidide suhtes nad on vastupidavad ja kust nad pärit on, mis võib anda vihjeid kahjuri evolutsiooniajaloole.

Teadlased avastasid, et need erinevad piirkondlikud rühmad arenesid nii kiiresti, kuna nende vanempopulatsioonidel olid juba insektitsiididest ülesaamiseks vajalikud geneetilised ressursid.

"Arenevad geenid on teadaolevalt seotud putukate resistentsusega, " ütleb Schoville. "Kuid huvitav on see, et erinevad populatsioonid muudavad geenide erinevaid osi või erinevaid geene samal teel." Seda sarnast, kuid mitte identset resistentsuse teed erinevates populatsioonides nimetatakse korduvaks evolutsiooniks.

See kiire areng, mis põhineb rikkalikul olemasoleval geneetilisel mitmekesisusel, on vastuolus vanema evolutsioonimudeliga, mis eeldas, et haruldased mutatsioonid peavad populatsioonis aeglaselt tekkima. Kuigi uued mutatsioonid arenevad ja võivad sellele kaasa aidata insektitsiid resistentsus, saab kartulimardika kiiret reageerimist uutele kemikaalidele riigi eri osades seletada ainult tema olemasoleva mitmekesisusega.

Need leiud on soovimatu uudis põllumeestele ja teadlastele, kes loodavad Colorado kartulimardika rünnakute mõõna ümber pöörata. Schoville'i sõnul tundub ebatõenäoline, et isegi uhiuus insektitsiid hoiaks kahjurit kaua vaos. Kuid teadmisega, kuidas Colorado kartulimardikas on tänaseks tööstuse rünnakutest kõrvale hiilinud, võivad tulevased uuringud aidata luua loomingulisi strateegiaid, et selle vaenlasega sammu pidada.

"Keerulisemad mudelid võivad aidata meil õppida, kuidas erinevad juhtimismeetodid mõjutavad mardika arengut, " ütleb Schoville. "See võib võimaldada meil oma juhtimisstiili muuta, et seda aeglustada."

Sageli on Colorado kartulimardika tõrje ebaõnnestumised tingitud muudest teguritest peale ainult insektitsiidide resistentsuse. Pihustuste ajastus on kontrolli jaoks kriitiline. Talvivad mardikad meelitatakse põldudele mitme nädala jooksul; liiga varane insektitsiidiga pihustamine võib tõrjuda ainult osa nendest mardikatest. Kuid ootamine, kuni vastsed on peaaegu täis kasvanud, suurendab ka tõrje ebaõnnestumise tõenäosust. Väikesi vastseid on palju lihtsam putukamürgiga tõrjuda kui suuri. Oluline on kasutada õiget kogust insektitsiid ja tagada taimede täielik katmine.  

See artikkel ilmub 2022. aasta maikuu numbris Kartulikasvataja.