Исследование: колорадский жук выработал устойчивость более чем к 50 инсектицидам
Новое исследование показывает, что выработать суперустойчивость у жука получилось благодаря очень изменчивому геному. Различные популяции в США быстро приспособились практически ко всему, чем люди пытались их побороть.
Арсенал существующих генов устойчивости колорадского жука, вероятно, затруднит борьбу с ним в будущем, независимо от того, какие новые инсектициды разработают ученые. Новое понимание геномных ресурсов вредителя может помочь ученым разработать системы борьбы, которые будут держать его под контролем.
«Этот жук был одним из первых, кто подвергся воздействию инсектицидов, и он очень успешно эволюционировал. Из изучения этого вредителя можно извлечь уроки, прежде чем травить других вредителей. Какие механизмы использует это насекомое, чтобы обойти инсектициды?» — говорит Шон Шовилль, профессор энтомологии Университета Висконсин — Мэдисон, который руководил исследованием.
Исследование было опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution, кратко о результатах пишет Phys.org.
Команда Шовилла впервые секвенировала геном колорадского жука в 2018 году. С тех пор ученые исследовали геном, чтобы понять, как насекомое может так быстро адаптироваться. Для этого они секвенировали несколько десятков жуков со всех концов США. Региональные популяции различаются по тому, к каким пестицидам устойчивы. Ученые обнаружили, что региональные группы менялись так быстро, потому что их предки уже обладали генетическими ресурсами, необходимыми для преодоления инсектицидов.
«Хорошо известно, что специальные "подвижные" гены помогают устойчивости к "химии". Но разные популяции изменяют разные части генов или разные гены одним и тем же путем», — говорит Шовилль.
Эта быстрая эволюция, основанная на богатстве генетического разнообразия, противоречит традиционной модели эволюции, которая предполагала, что редкие мутации должны возникать в популяции медленно. В то время как новые мутации действительно появляются и могут способствовать устойчивости к инсектицидам, быстрая реакция картофельного жука на новые химические вещества в разных частях страны может быть объяснена только повышенной мутагенностью конкретных участков его генома. Так что кажется маловероятным, что даже совершенно новый инсектицид сможет долго сдерживать вредителя. Но будущие геномные исследования могут помочь разработать другие стратегии.
