Biokontrola: naturalne podejście do bezpieczeństwa żywnościowego
Mimo że zapewnienie bezpieczeństwa żywności stanowi walkę prowadzoną na wielu frontach, jednym z głównych zagrożeń są zarówno rodzime, jak i inwazyjne gatunki szkodników. Szacuje się, że każdego roku gatunki szkodników-bezkręgowców odpowiadają za niszczenie około 20 % światowych upraw i przechowywanych plonów. W przeszłości ludzkość stosowała pestycydy w celu ochrony zapasów żywności, jednak ze względu na negatywne skutki pestycydów na żywność i środowisko naturalne zostały wprowadzone nowe przepisy ograniczające ich stosowanie. Jednym z alternatywnych rozwiązań jest biokontrola – ograniczanie populacji szkodników przy pomocy ich naturalnych wrogów. Aby uniknąć konieczności importowania i wprowadzania do ekosystemów nowych gatunków, które mogą stanowić zagrożenie dla lokalnej bioróżnorodności, co w wielu przypadkach stanowi także naruszenie międzynarodowych protokołów dotyczących ochrony zasobów biologicznych, naukowcy współpracujący w ramach finansowanego przez UE projektu BINGO (Breeding Invertebrates for Next Generation BioControl) optymalizują proces biokontroli szkodników przy pomocy ich rodzimych, naturalnych wrogów. „Jednym z najlepszych sposobów optymalizacji biokontroli jest wykorzystanie wiedzy genetycznej, zarówno na temat naturalnego wroga, jak i samego szkodnika”, mówi koordynator projektu BINGO Bart Pannebakker. Niewykorzystane zasoby Jak twierdzi Pannebakker, zmienność genetyczna cech związanych z biokontrolą jest w dużej mierze niewykorzystanym zasobem, który może umożliwić zwiększenie skuteczności istniejących i rodzimych czynników kontroli biologicznej. „Celem naszego zespołu było wykorzystanie naturalnej zmienności genetycznej występującej w rodzimych naturalnych populacjach wrogich gatunków, aby zwiększyć ich wydajność w zastosowaniach związanych z biokontrolą”, wyjaśnia. Kluczowymi czynnikami mającymi wpływ na kontrolę biologiczną są czynniki determinujące główne wydarzenia w życiu naturalnego wroga. Tak zwane cechy historii życiowych determinują potencjał reprodukcyjny (płodność, stosunek płci, poszukiwanie partnerów) oraz wrażliwość środowiskową (odporność na głód i temperatury, diapauza) naturalnego wroga. „Dzięki lepszemu zrozumieniu czynników genetycznych leżących u podstaw tych cech, byliśmy w stanie zaprojektować skuteczne strategie chowu, pobierania próbek i uwalniania naturalnych wrogów”, mówi Pannebakker. „Także wiedza na temat zmienności genetycznej tych cech u gatunków szkodników pomaga nam określić najskuteczniejszy sposób na ich zwalczanie”. Realne rozwiązanie pozwala zwiększyć bezpieczeństwo żywnościowe Projekt BINGO umożliwił dalsze wykorzystanie metodologii genetycznej w kontroli biologicznej. Między innymi w ramach projektu udało się opracować sekwencje genetyczne dla czterech czynników biokontroli, które pozwolą na usprawnienie korzystania z takich czynników. „Korzystając z dostępnych zasobów genomowych porównaliśmy genetyczną różnorodność czynników biokontroli w kulturach komercyjnych z próbkami pobranymi ze środowiska naturalnego”, dodaje Pannebakker. „Udało nam się odkryć, że pomimo tego, że kultury komercyjne dobrze sprawdzają się w praktyce, ich różnorodność genetyczna jest ograniczona, co może być problemem, gdy organizmy te zetkną się z nowymi lub niesprzyjającymi warunkami”. Badacze opracowali również znaczniki molekularne w celu określenia struktury populacji czynników biokontroli w terenie. Znaczniki te stanowią kolejną metodę monitorowania wpływu uwolnionych czynników biokontroli na lokalnych wrogów naturalnych. Dzięki takim rezultatom projekt BINGO zwrócił uwagę na zastosowanie technik genetycznych i wiedzy na temat genetyki w celu usprawnienia procesu biokontroli. „Pomimo tego, że wciąż mamy wiele do zrobienia, projekt BINGO z powodzeniem zwiększył świadomość na temat możliwości zastosowania technik genetycznych w procesie biokontroli”, podsumował Pannebakker. Dzięki temu wzrosły możliwości wykorzystania biokontroli w celu zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego”.
Słowa kluczowe
BINGO, biokontrola, bezpieczeństwo żywnościowe, szkodniki, pestycydy
