Жуки получили устойчивость к пестицидам благодаря бактериям

Неизбирательное применение пестицидов вызвало множество проблем, но вот одна, которую ученые никак не ожидали: некоторые бактерии решили, что инсектициды - очень вкусная еда. Обнаружен штамм бактерий, который развил способность переваривать токсины и селиться в кишечнике насекомых, защищая их таким образом от отравления.

Основной фактор, приведший к такому результату - интенсивное использование фенитротиона, одного из самых популярных фосфорорганических инсектицидов. Фенитротион, видимо, так широко распространен, что некоторые бактерии развили способность использовать его в качестве источника пищи. Большинство из этих бактерий просто обитают в почве, и в худшем случае, уменьшают содержание этого пестицида, делая жизнь насекомых немного легче.

Однако один вид бактерий, Burkholderia имеет довольно необычные способности: этот вид не только живет в почве, но он и способен поселиться в кишечнике насекомых, выступая в качестве так называемого "эндосимбионта". В большинстве случаев насекомые получают таких эндосимбионтов сразу после рождения, так как поверхность яиц, отложенных в почву, уже загрязнена этими бактериями. Бактерии Burkholderia выглядят как инфекционные, однако являются симбионтами, так как насекомые, зараженные ими, как правило, живут дольше, и растут лучше.

Серия опытов, проведенных японскими учеными, довольна проста. Когда ученые исследовали почву, которую еженедельно обрабатывали фенитротионом, они обнаружили, что численность бактерий возросла, причем 80 процентов из них могли разлагать токсин.

Во втором опыте ученые поместили на поверхность почвы вредных жуков Riportus pedestris. Жуки, выросшие на обработанной инсектицидами почве, содержали в своем кишечнике разлагающих пестициды бактерий. Причем эти бактерии обеспечивали защиту насекомым не только при поедании фенитротиона, но и при попадании этого пестицида на поверхность вредителя.

Является ли такая устойчивость проблемой в поле? Поиск таких устойчивых насекомых не дал результата. Однако ученые отметили, что японская система сельского хозяйства (исследования проводились в Японии) не предполагает внесения больших доз пестицидов и их повторного использования, поэтому не было селективного давления, которое бы привело к симбиозу насекомых и бактерий. Поэтому ученые начали искать районы, в которых широко применяется фенитротион.

На одном из удаленных субтропических островов далеко от Японии действительно обнаружена бактерия, разлагающая пестицид, а носящие ее насекомые показывали высокий уровень устойчивости.

Бесчисленные примеры свидетельствуют, что интенсивное использование одного и того же пестицида (как и лекарства) только способствует появлению устойчивых микроорганизмов. Устойчивость к пестицидам вырабатывается в течение нескольких поколений, составляя для насекомых довольно приличный срок. Однако бактерии эволюционируют намного быстрее, давая несколько поколений в день, и способны передать устойчивость сразу многим насекомым внутри популяции.

Хорошей новостью является то, что в районах, где фенитротион используется экономно, подобная устойчивость не вызывает проблем. Если бактерий постоянно не обеспечивать фенитротионом, они не будут развивать и передавать гены, его разлагающие.

Источник: arstechnica.com