חיפושית תפוחי האדמה בקולורדו פיתחה עמידות ליותר מ-50 סוגים שונים של קוטלי חרקים, מה שהופך את החרק ל"מזיק-על" שממיט הרס על תפוחי אדמה ברחבי העולם.
מחקר חדש מגלה שהחיפושית השיגה את ההישג הזה בעיקר על ידי פנייה למאגר עמוק של מגוון בתוך הגנום שלה, מה שאפשר לאוכלוסיות שונות ברחבי ארה"ב לפתח במהירות עמידות כמעט לכל מה שבני אדם זרקו עליה. שפע המגוון של המזיק וארסנל הגנים הקיימים לעמידות יקשה על השליטה בעתיד, ללא קשר לאילו קוטלי חרקים חדשים יפתחו חוקרים. אבל ההבנה החדשה של המשאבים הגנומיים של המזיק יכולה לעזור למדענים לתכנן מערכות ניהול שישמרו עליו.
"החיפושית הזו הייתה אחת הראשונות שהותקפו בכימיקלים בעידן המודרני, והיא הצליחה מאוד לעבור את ההתקפות הללו", אומר שון שוביל, פרופסור לאנטומולוגיה מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון שהוביל את הניתוח החדש. "עבור חרקים אחרים שאנו מקווים לשלוט, יש לקחים מהלימוד המזיק הזה. באילו מנגנונים החרק הזה משתמש כדי לעבור את קוטלי החרקים האלה?"
יחד עם משתפי הפעולה שלו ב-UW-Madison ובמוסדות אחרים, Schoville פרסם את ממצאיו 19 בינואר ביומן ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה.
הצוות של שוביל רצף לראשונה את הגנום של חיפושית תפוחי האדמה בקולורדו בשנת 2018. מאז, הם חיפשו את הגנום כדי להבין כיצד החרק יכול להתגבר על קוטלי חרקים חדשים באותה מהירות שהוא עושה. כדי לעשות זאת, הם רצפו כמה עשרות חיפושיות מרחבי ארה"ב האוכלוסיות האזוריות הללו משתנות באילו חומרי הדברה הן עמידות ומאיפה הן הגיעו, מה שיכול לתת רמזים להיסטוריה האבולוציונית של המזיק.
המדענים גילו שהקבוצות האזוריות השונות הללו התפתחו כל כך מהר מכיוון שלאוכלוסיות ההורים שלהם כבר היו המשאבים הגנטיים הדרושים כדי להתגבר על קוטלי חרקים.
"ידוע כי הגנים המתפתחים מעורבים בעמידות לחרקים", אומר שווויל. "אבל מה שמעניין הוא שאוכלוסיות שונות משנות חלקים שונים של גנים או גנים שונים באותו מסלול." המסלול הדומה, אך לא זהה, להתנגדות בין אוכלוסיות שונות ידוע בשם אבולוציה חוזרת.
האבולוציה המהירה הזו המבוססת על שפע של מגוון גנטי קיים עומדת בסתירה למודל ישן יותר של אבולוציה שהניח שמוטציות נדירות צריכות להתעורר לאט באוכלוסייה. אמנם מוטציות חדשות מתפתחות ויכולות לתרום להן קוטל חרקים עמידות, התגובה המהירה של חיפושית תפוחי האדמה לחומרים כימיים חדשים באזורים שונים של הארץ יכולה להיות מוסברת רק על ידי המגוון הקיים שלה.
הממצאים הם חדשות לא רצויות עבור חקלאים ומדענים בתקווה להפוך את הגאווה בהתקפות של חיפושית תפוחי האדמה בקולורדו. לא סביר, אומר שווויל, שאפילו קוטל חרקים חדש ישמור על המזיק לאורך זמן. אבל חמוש בידע כיצד חיפושית תפוחי האדמה קולורדו עקפה את התקפות התעשייה עד כה, מחקר עתידי עשוי לעזור לייצר אסטרטגיות יצירתיות כדי לעמוד בקצב של אויב זה.
"מודלים מתוחכמים יותר עשויים לעזור לנו ללמוד כיצד טכניקות ניהול שונות משפיעות על האבולוציה של החיפושית", אומר שווויל. "זה עשוי לאפשר לנו לשנות את סגנון הניהול שלנו כדי להאט אותו."
לעתים קרובות, כשלים בשליטה עם חיפושית תפוחי אדמה בקולורדו נובעים מגורמים אחרים מלבד עמידות בפני קוטלי חרקים בלבד. תזמון תרסיסים הוא קריטי לשליטה. חיפושיות החורפות נמשכות לשדות לאורך תקופה של מספר שבועות; ריסוס קוטל חרקים מוקדם מדי עשוי לשלוט רק בחלק מאותן חיפושיות. עם זאת, המתנה עד שהזחלים יגדלו כמעט במלואם גם מגבירה את הסיכויים לכשל בשליטה. הרבה יותר קל לשלוט בזחלים קטנים עם קוטל חרקים מאשר גדולים. חשוב להשתמש בכמות הנכונה של קוטל חרקים וכן השגת כיסוי מלא של הצמחים.
מאמר זה מופיע בגיליון מאי 2022 של מגדל תפוחי אדמה.