Parazitske ose (parazitoidi): opredelitev in vloga pri biološkem nadzoru
Parazitske ose (parazitoidi): odkrijte življenjski cikel, vlogo pri biološkem nadzoru in učinkovite metode uporabe za naraven nadzor škodljivcev v kmetijstvu.
Daleč največje število os (več kot 100.000 vrst) je posebne vrste parazitov. To so parazitoidi, ki odlagajo jajčeca v gosenice drugih vrst žuželk ali na njih.
Skoraj vsaka vrsta žuželk škodljivcev ima vsaj eno vrsto os, ki se z njo prehranjuje ali parazitira na njej. Zaradi tega so ose zelo pomembne pri naravnem nadzoru števila škodljivcev (biološka kontrola). Parazitske ose se vse pogosteje uporabljajo za nadzor škodljivcev v kmetijstvu, saj same povzročajo malo ali nič škode na pridelkih. Kmetje kupujejo te parazitske ose za nadzor žuželk na svojih poljih.
Pri večini vrst odrasle parazitske ose same ne dobivajo hranil iz svojega plena. Podobno kot čebele, metulji in molji se tiste, ki se prehranjujejo kot odrasli osebki, običajno v celoti hranijo z nektarjem.
Navade parazitskih os so zelo raznolike. Mnoge odlagajo jajčeca v inertne stadije gostitelja (jajčece ali kukla). Če je plen gosenica, jo ohromijo tako, da ji z jajčnikom vbrizgajo strup. Nato v gostitelja vstavijo eno ali več jajčec ali pa jih na gostitelja odložijo od zunaj. Gostitelj ostane živ, dokler ličinke parazitoidov ne dozorijo, kasneje pa umre, ko se parazitoidi zaredijo ali ko se izležejo kot odrasli osebki. V bistvu so gostitelji zaužiti živi.
Kaj so parazitoidi?
Parazitoidi so posebna skupina parazitov, pri katerih razvoj ličink poteka na ali v enem gostitelju, ki ga ličinke običajno na koncu ubijejo. Za razliko od klasičnih parazitov (ki gostitelja redko ubijejo), parazitoidi povzročijo smrt gostitelja kot del svojega normalnega življenjskega cikla. Najpogostejše skupine parazitoidnih os spadajo v družine, kot so Braconidae, Ichneumonidae in različni sorodni klani v naddružini Chalcidoidea.
Življenjski cikel in vedenje
- Odlaganje jajčec: samice odlagajo jajčeca neposredno v gostitelja ali na njegovo telo. Nekateri parazitoidi uporabljajo polži, gosenice, ličinke ali celo jajčeca drugih žuželk kot gostitelje.
- Vbrizgavanje snovi: ob odlaganju jajčec parazitoidi pogosto vnašajo kemikalije (npr. anestezirajoče ali imunomodulacijske snovi), ki ohromijo gostitelja ali zatirajo njegovo obrambno reakcijo.
- Razvoj ličink: ličinke se hranijo z notranjimi ali zunanjimi tkivi gostitelja. Nekateri so endoparazitoidi (razvijajo se znotraj gostitelja), drugi pa ekstoparazitoidi (liči se hranijo od zunaj).
- Preobražba in izlet odraslih: ko ličinke dozorijo, se iz gostitelja razvijejo kukle ali odrasli parazitoidi, ki nato zapustijo ostanke gostitelja in poiščejo nove gostitelje za naslednjo generacijo.
Vloga pri biološki kontroli
Parazitske ose so ključni naravni sovražniki številnih polifagnih in specializiranih škodljivcev. Njihova uporaba v biološkem nadzoru vključuje:
- Klasična biologična kontrola: uvedba parazitoidov iz njihovega domačega območja za trajno zajezitev uvoženega škodljivca.
- Ojačana ali obogatitvena sprostitev: množično vzrejenih parazitoidov se sprosti na prizadeta območja za zmanjšanje populacij škodljivcev v ključnih obdobjih rasti pridelkov.
- Inundativne sprostitve: masovne in ponavljajoče sprostitve, kadar je cilj hitro zmanjšanje škodljivca (podobno kot uporaba biopesticidov).
Praktična uporaba v kmetijstvu
Kmetje in strokovnjaki za integrirano varstvo rastlin (IVR) pogosto uporabljajo parazitske ose kot del širše strategije nadzora škodljivcev. Prednosti vključujejo:
- manjšo odvisnost od kemičnih insekticidov,
- nižjo ostankovnost na pridelku,
- ciljno delovanje na škodljivce brez večje škode koristnim žuželkam.
Uspeh zahteva pravilno izbiro vrste parazitoida, natančen čas sprostitve in spremljanje populacije škodljivcev. Pomembno je tudi ohranjanje habitatov, ki nudijo nektar in zavetje odraslim osemdim parazitoidov, saj podobno kot čebele in metulji pogosto potrebujejo nektar za preživetje odraslih osebkov.
Prednosti in omejitve
Prednosti: dolgoročno zmanjšanje škodljivcev, okolju prijazno in specifično za ciljne vrste. Omejitve: počaskejši učinek v primerjavi s hitro delujočimi insekticidi, potreba po usklajenem upravljanju, možnost neuspeha ob intenzivni uporabi insekticidov, ki ubijejo parazitoide, ali ob odsotnosti primernih habitatov.
Primeri in družine
Med dobro poznanimi parazitoidi so takšni iz družin Braconidae in Ichneumonidae, pa tudi številne drobne vrste v Chalcidoidea, ki parasitirajo jajčeca ali ličinke škodljivih žuželk. Nekateri parazitoidi so zelo specializirani (ciljajo le eno vrsto gostitelja), drugi pa so bolj splošni in lahko napadajo več sorodnih gostiteljev.
Spremljanje, reja in integracija
Uspešna uporaba zahteva spremljanje gostiteljskih populacij (prag škodljivosti), laboratorijsko ali komercialno rejo parazitoidov in integracijo z drugimi ukrepi IVR (kulturne metode, biopesticidi, selektivni fitofarmacevtski pripravki). Pomembno je tudi izobraževanje kmetov o pravilnem času sproščanja in pogojih za preživetje parazitoidov.
Tveganja in etične razmisleki
Pri uvedbi tujih parazitoidov je treba skrbno oceniti morebitne ekološke posledice za domače vrste in ekosistem. Zato se pred klasično uvedbo pogosto izvajajo temeljite preskuševalne študije, da se zmanjša tveganje nezaželenih učinkov.
Parazitske ose so torej izjemno pomemben del naravnih in upravljanih ekosistemov. Z razumevanjem njihove biologije, pravilno uporabo in ohranjanjem ugodnih habitatov lahko prispevajo k trajnostnemu nadzoru škodljivcev v kmetijstvu in ohranjanju biotske raznovrstnosti.
Braconidna osa Aleiodes indiscretus, ki odlaga jajčeca v gosenico
Braconidna parazitoidna osica Apanteles kokoni na gosenicah
Ichneumons
Ichneumonoidea je naddružina parazitoidov os. Ima dve glavni družini:
- Ichneumonidae: to je daleč največja družina. Je zelo specifičen parazit, saj vsaka vrsta zaužije eno do dve vrsti plena.
- Braconidae: to so bolj vsestranski zajedavci, ki lahko parazitirajo na številnih gostiteljih.
Polydnavirus (PDV)
Polidnavirusi so edinstvena skupina žuželčjih virusov, ki so v mutualističnem odnosu s parazitskimi osami.
Virus ščiti parazitsko ličinko v gostitelju tako, da oslabi gostiteljev imunski sistem. Prav tako spreminja celice gostitelja tako, da pomagajo parazitu. Tako kot vsi virusi tudi polidnavirus potrebuje gostitelja, da se lahko razmnožuje. To počne v jajcevodih samic os.
Razmerje med temi virusi in osami je obvezno: vsi osebki so "okuženi" z virusi; virus je bil dodan genomu ose.
Dva glavna rodu polidnavirusov sta ichnovirusi (IV) in brakovirusi (BV). Ichnovirusi se pojavljajo pri ichneumonidnih vrstah os, bracovirusi pa pri braconidnih oseh.
Obramba gostitelja
Žrtve parazitoidov imajo obrambne mehanizme, ki jih lahko uporabijo. Mnoge se poskušajo skriti pred osami. Jajčne lupine in kožice plena so odebeljene, da jih ose ne morejo prebiti. Ob prihodu ose lahko plen pade z rastline, na kateri je, ali pa se zvija in meče, da bi samico izrinil. Nekateri se izločijo na oso, da jo zapletejo. Vrtenje lahko včasih pomaga tako, da osa ne odloži jajčeca na gostitelja, temveč ga odloži v bližini. Osa se lahko zaradi vijuganja ličink izgubi oprijem na gladko trdo ličinko ali pa se ujame v svilene niti. Nekatere gosenice ugriznejo ose, ki se jim približajo. Nekatere izločajo strupene spojine, ki ubijejo ali odženejo parazitoida. Mravlje, ki so v simbiozi z gosenicami, mšicami ali luskavci, jih branijo pred napadi os.
Tudi parazitoidne ose so ranljive za hiperparazitoidne ose. Nekatere parazitoidne ose spremenijo vedenje okuženega gostitelja tako, da po izleženju iz telesa osic okoli njihovih mladičev zgradijo svileno mrežo, da jih zaščitijo pred hiperparazitoidi.
Pri endoparazitoidih lahko gostiteljeve imunske celice zaprejo jajčeca in ličinke parazitoidnih os. Pri mšicah sekundarni endosimbiont Buchnera aphidicola prenaša latentni fag. Zaradi tega faga je mšica relativno imuna na svoje parazitoidne ose, saj uniči veliko jajčec. Vendar pa se ose temu uprejo tako, da odlagajo več jajčec v afide, ki imajo endosimbionta, tako da se vsaj eno od njih lahko izleže in parazitira na afidi.
Nekatere gosenice jedo rastline, ki so strupene tako zanje kot za zajedavca, da bi se pozdravile. Ličinke Drosophila melanogaster se za zdravljenje parazitizma tudi same zdravijo z etanolom. Samice D. melanogaster odlagajo jajčeca v hrano, ki vsebuje strupene količine alkohola, če v bližini zaznajo parazitoidne ose. Kljub temu da alkohol upočasni rast muh, jih zaščiti pred osami.
Vprašanja in odgovori
V: Katera vrsta os je najpogostejša?
O: Daleč najpogostejša vrsta os je posebna vrsta zajedavcev, ki se imenujejo parazitoidi.
V: V kaj parazitoidne ose običajno odlagajo jajčeca?
O: Parazitoidne ose običajno odlagajo jajčeca v telesa ali na telesa drugih vrst žuželk, običajno ličink, kot so gosenice.
V: S čim se parazitske ose hranijo kot odrasle?
O: Večina parazitskih os ne dobi nobenih hranil iz svojega plena. Tiste, ki se prehranjujejo kot odrasle osebe, običajno dobijo vso hrano iz nektarja.
V: Kako parazitske ose ohromijo svojega gostitelja?
O: Parazitska osa ohromi gostitelja tako, da mu vbrizga strup skozi jajčnik.
V: Kje parazitske ose običajno odlagajo jajčeca?
O: Parazitska osa običajno vloži eno ali več jajčec v gostitelja ali pa jih odloži na gostitelja od zunaj.
V: Kako umre gostitelj, ki ga je zajedla parazitska osa?
O: Gostitelj ostane živ, dokler ličinke parazitoida ne dozorijo, nato pa umre, ko se zaklene ali se izleže kot odrasla oseba, pri čemer ga ličinke v bistvu pojedo živega.
V: Zakaj kmetje kupujejo te vrste parazitov za nadzor žuželk na svojih poljih?
O: Kmetje kupujejo te vrste parazitov za nadzor žuželk na svojih poljih, ker sami povzročajo malo ali nič škode na pridelkih in se lahko uporabljajo za naravni nadzor števila škodljivcev (biološki nadzor).
Iskati