Resistance to chlorpyriphos and dichlorvos insecticides in Iranian populations of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae)
تكشف هذه الدراسة أن مجموعات حشرة "بيميسيا تاباسي" (Bemisia tabaci) في إيران تظهر مقاومة منخفضة إلى متوسطة لكل من الكلوربيريفوس والديكلورفوس، مدفوعة بشكل أساسي بإنزيمات إزالة السموم الأيضية مثل الكربوكسيل إستريز، وإن كان عدم الحساسية لموقع الهدف قد يساهم أيضاً.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في عالم الزراعة الخفي، أصبح حشرة صغيرة تُعرف باسم الذبابة البيضاء للقطن خصماً مهيباً للمزارعين. تتغذى هذه الكائنات الصغيرة ذات الأجنحة على عصارة محاصيل لا حصر لها، من الطماطم إلى القطن، مما يضعف النباتات وينشر فيروسات يمكن أن تدمر محاصيل بأكملها. ولحماية محاصيلهم، اعتمد المزارعون لفترة طويلة على الرش الكيميائي، وتحديداً مجموعة من السموم تسمى الفوسفات العضوية. تعمل هذه المواد الكيميائية عن طريق تعطيل إشارة عصبية حيوية في الحشرة، مما يؤدي إلى توقفها وموتها. ومع ذلك، فإن الطبيعة لا تستسلم؛ فعندما تتعرض الحشرات لهذه السموم بشكل متكرر، غالباً ما ينقل الناجون سمات تسمح لهم بتحمل الجرعة التالية. هذا السباق التطوري بين السلاح والدرع يعني أن الرش الذي كان فعالاً العام الماضي قد يفشل اليوم، مما يفرض على العلماء فهم كيفية تغير هذه الآفات بدقة حتى يمكن تطوير استراتيجيات إدارة فعالة.
لقد وجه فريق من الباحثين في إيران اهتمامهم مؤخاً إلى هذه المشكلة، حيث بحثوا في سبع مجموعات مختلفة من الذباب الأبيض التي جُمعت من البيوت الزجاجية والحقول في جميع أنحاء البلاد. كان هدفهم هو معرفة مدى مقاومة هذه الحشرات لمبيدين محددين من الفوسفات العضوية، وهما الكلوربيريفوس والديكلوفروز. لم يكتفِ العلماء برش الحشرات وعدّ الميت منها فحسب؛ بل أرادوا فهم الآلية داخل أجسام هذه الحشرات التي تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة. ولتحقيق ذلك، استخدموا طريقة اختبار ذكية تتضمن "المعززات" (synergists). فكر في المعزز كأنه مفتاح يقفل مؤقتاً الباب أمام نظام الدفاع الداخلي للحشرة، مما يمنعها من تحييد السم. ومن خلال تطبيق هذه "المفاتيح" جنباً إلى جنب مع المبيدات الحشرية، استطاع الباحثون معرفة ما إذا كانت مقاومة الذباب الأبيض ناتجة عن قدرتها على تفكيك المواد الكيميائية قبل أن تلحق بها الضرر.
كشفت النتياج عن مشهد من المقاومة يختلف بشكل كبير اعتماداً على مكان عيش هذه الحشرات. فعند التعرض للكلوربيريفوس، أظهرت مجموعات الذباب الأبيض مستويات مقاومة تتراوح ما بين خمسة أضعاف إلى أكثر من اثنين وثلاثين ضعفاً مقارلة بالحشرات الأكثر عرضة للتأثر. أما بالنسبة للديكلوفروز، فقد كانت المقاومة أقل عموماً، حيث تراوحت تقريباً بين ضعفين وأربعة عشر ضعفاً. وكانت المجموعة من منطقة ميناب هي الأصعب في السيطرة عليها، حيث أظهرت أعلى مستويات المقاومة لكلا المادتين الكيميائيتين، بينما ظلت المجموعات من غورجان وكاشان معرضة للإصابة بشكل نسبي. يشير هذا التباين في المقاومة إلى أن الممارسات الزراعية المحلية، مثل عدد مرات وكثافة رش المحاصيل، تشكل مباشرة تطور هذه الآفات في مناطق مختلفة.
وللكشف عن سبب هذه المقاومة، اختبر الباحثون الحشرات باستخدام ثلاثة معززات مختلفة، كل منها مصمم لتعطيل نوع معين من إنزيمات إزالة السموم داخل جسم الذبابة البيضاء. تعمل هذه الإنزيمات مثل مرشحات صغيرة يمكنها تفكيك السموم قبل وصولها إلى الجهاز العصبي للحشرة. وفي عدة مجموعات، لا سيما من غورجان وإصفهان وميناب، جعل تعطيل هذه الإنزيمات الكلوربيريفوس أكثر فعالية بكثير. ففي مجموعة ميناب، على سبيل المثال، جعل تعطيل الإنزيم المستهدف بواسطة ثلاثي فينيل الفوسفات (TPP) السم أكثر فتكاً بمقدار 3.27 مرة، بينما زاد تعطيل الإنزيم المستهدف بواسطة ثنائي إيثيل الماليات (DEM) من السمية بمقدار 4.96 مرة، وزاد المعطل لإنزيم السيتوكروم بي 450 (PBO) من السمية بمقدار 2.98 مرة. وقد أكد هذا أن إزالة السموم عبر التمثيل الغذائي (metabolic detoxification) — وهي عملية التفكيك الكيميائي للمبيد الحشري — هي سبب رئيسي وراء بقاء بعض أنواع الذباب الأبيض على قيد الحياة. ومع ذلك، لم يكن التأثير موحداً؛ ففي بعض المجموعات، لم يكن لتعطيل الإنزيمات تأثير يُذكر، مما يشير إلى وجود عوامل أخرى في اللعبة.
والأهم من ذلك، وجد الباحثون أنه حتى عندما نجحوا في تعطيل إنزيمات إزالة السموم، لم تكن الحشرات تموت دائماً بالكامل. وهذا يشير إلى أن إزالة السموم عبر التمثيل الغذائي ليست القصة بأكملها. وتدل البيانات على أنه في كثير من الحالات، طور الذباب الأبيض أيضاً خط دفاع ثانٍ: وهو تغيير في الهدف العصبي نفسه الذي من المفترض أن يصيبه السم، مما يجعل الحشرة أقل حساسية للمادة الكيميائية في المقام الأول. علاوة على ذلك، لاحظ الباحثون أن المقاومة لمادة كيميائية واحدة لا تعني تلقائياً المقاومة للمادة الأخرى، على الرغم من انتمائهما لنفس العائلة. هذا النمط غير المتوقع يعني أن المزارعين لا يمكنهم افتراض أنه إذا نجت آفة من رشة واحدة، فإنها ستنجو من رشة أخرى، ولكنه يعني أيضاً أن المقاومة معقدة وخاصة بكل مجموعة محلية.
تخلص الدراسة إلى أنه بينما طورت الذباب الأبيض في إيران دفاعات كبيرة ضد هذه الرشات الشائعة، إلا أن المقاومة ليست مطلقة بعد. تمر هذه الحشرات حالياً بمرحلة مبكرة إلى متوسطة من التكيف، مدفوعة بشكل أساسي بقدرتها على استقلاب المواد الكيميائية وفي بعض الحالات من خلال التغيرات في أجهزتها العصبية. وبما أن مستوى المقاومة يختلف كثيراً من منطقة إلى أخرى، فإن نهجاً واحداً على مستوى البلاد للسيطرة على الآفات سيفشل على الأرجح. بدلاً من ذلك، تشير النتائج إلى الحاجة إلى استراتيجيات مخصصة تأخذ في الاع الاعتبار الظروف المحلية وتعمل على تدوير أنواع مختلفة من وسائل السيطرة لإبطاء قدرة الحشرات على التكيف. ومن خلال فهم الأدوات البيولوجية المحددة التي تستخدمها هذه الآفات، يمكن للعلماء مساعدة المزارعين في البقاء متقدمين بخطوة في المعركة المستمرة لحماية محاصيلهم.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.